中國木結構古建筑抗震性能的研究.pdf

1、中國木結構古建筑有著其獨特的結構體系，是我國重要的古建筑文化遺產(chǎn)，具有重要的藝術價值、歷史意義和科學價值。本文以殿堂木結構為研究對象，通過試驗分析、理論分析和數(shù)值模擬，推導出了榫卯節(jié)點和鋪作層之間的半剛性單元的剛度矩陣，即采用組合式彈簧單元作為柱腳與礎石、榫卯節(jié)點和鋪作層之問的連接單元，對其有限元模型進了地震反應分析，隨后建立木結構古建筑的動力方程，對其隔振性能進行了研究，并通過對《營造法式》中的殿堂和廳堂模型結構的分析，求解出了結構各

2、個層面的地震放大系數(shù)，并提山了相應的加固措施。通過對木結構古建筑抗震性能的研究，可為其保護、維修、加固提供理論依據(jù)和技術參考，對現(xiàn)代結構抗震研究也具有重要的借鑒意義。
　　 本文對木結構古建筑結構體系的產(chǎn)生和發(fā)展做了簡單的概述，對其結構體系、構造的力學特性進行了簡單的分析，并根據(jù)相關的研究文獻和《營造法式》中的木結構建筑，對木結構的結構體系進行了抗震性能的研究和力學特性的理論研究和分析。分析結果表明：木結構古建筑具有較好的抗震性

3、能，其抗震性能主要體現(xiàn)在基礎的隔振、榫卯節(jié)點和鋪作層之間的彈塑性變形、摩擦滑移而隔振耗能。全文的主要內容和結論如下：
　　 假定榫卯節(jié)點和斗栱為半剛性單元，根據(jù)相關的半剛性節(jié)點理論和木結構古建筑模型的振動臺實驗確定榫卯節(jié)點和斗栱的剛度系數(shù)，應用有限元軟件SAP2000建立了木結構試驗三維有限元分析模型，對模型進行動力特性和地震反應分析，探討模型的振動形態(tài)和抗震性能，并對其進行隔振分析，建立隔振體系的力學模型和動力平衡方程，通過數(shù)

4、學分析軟件MATLAB計算出隔振率，結果反應出木結構古建筑具有較好抗震機理和隔振性能。
　　 與此同時，根據(jù)前文分析的理論和依據(jù)，并依據(jù)《營造法式》中二等材殿堂等七鋪作(副階五鋪作)雙槽草架側樣圖樣和廳堂等十架椽間縫內用粱柱惻樣(十架椽屋分心用三柱)圖樣結構，采用有限元分析軟件ANSYS9.0，建立了的有限元分析模型，對其進行了動力特性和地震反應分析。分析的結果表明：木結構古建筑具有較好的抗震和隔振性能，不論殿堂還是廳堂，其結構