殿堂型木构古建筑抗震机理分析 ——斗栱演化隔震的有限元动力分析

论文摘要

中国木结构古建筑在中国传统文化中占有相当重要的位置。是世界建筑之林中独特而瑰丽的典范。它集历史性、艺术性和科学性于一身。但由于历史条件等原因,以往的研究一般着重于古建筑的历史性和艺术性的研究,而对古建筑的科学性研究较少。本文对木结构古建筑结构体系、构造的力学特性进行了简单的分析,并根据相关的研究文献和《营造法式》中的木结构建筑,着重分析了殿堂型木结构,其结果表明：木结构古建筑具有较好的抗震性能,其抗震性能主要体现在基础的隔振、榫卯节点和铺作层之间的弹塑性变形、摩擦滑移而隔振耗能。所揭示的我国古建木结构中早已使用的独特的抗震方法对.现代建筑结构抗震研究具有重要参考价值。在介绍木结构古建筑结构体系基础上,假定榫卯节点和斗栱为半刚性单元,根据相关的半刚性节点理论和木结构古建筑模型的振动台实验确定榫卯节点和斗棋的刚度系数,并通过SAP2000程序建立缩尺1：3.52的木结构古建筑斗栱演化的有限元模型,进行了有限元分析,并对结果进行了对比,得出明清斗棋较之唐宋斗栱在耗能减震上是一大进步的结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 中国古代木构建筑防震研究意义
• 1.2 国内外对古建筑抗震研究的现状
• 1.2.1 国内对古建筑抗震的研究现状
• 1.2.2 国外对古建筑抗震的研究现状
• 1.3 研究目的和内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 木构古建筑结构特征及分类
• 2.1 木构古建筑结构特征及分类
• 2.2 殿堂和厅堂型木构建筑的结构体系
• 2.3 殿堂型木构古建的结构基本组成
• 第3章 殿堂型木构古建筑抗震机理分析
• 3.1 地基和基础
• 3.1.1 地基及台基的抗震机理
• 3.1.2 主体与基础自然断离抗震机理
• 3.1.3 对抗震有利的平面布置
• 3.2 柱架结构
• 3.2.1 对抗震有利的高宽比控制
• 3.2.2 侧脚和升起的抗震机理
• 3.2.3 榫卯的抗震机理
• 3.3 辅作层
• 3.3.1 斗拱的耗能减震机理
• 3.3.2 唐宋和明清斗栱抗震性能比较
• 3.4 屋盖梁架结构
• 3.4.1 屋盖梁架的抗震机理
• 第4章 斗栱演化隔震的有限元分析
• 4.1 模型分析软件SAP2000简介
• 4.1.1 SAP2000分析的主要步骤
• 4.1.2 SAP2000分析的主要优点
• 4.2 模型的材料
• 4.2.1 木结构的本构关系
• 4.2.2 模型的材料属性
• 4.3 模型单元的选择
• 4.3.1 屋顶
• 4.3.2 梁柱构架
• 4.3.3 柱与柱基的连接
• 4.4 斗栱演化隔震的有限元分析
• 4.4.1 模型的荷载工况
• 4.4.2 模型简介
• 4.4.3 计算结果
• 结论
• 主要结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献