山西平遥古城城墙结构承载力影响因素分析

论文摘要

本文以平遥城墙为研究对象,从现状调查和计算分析两方面对平遥城墙结构承载力影响因素进行分析。论文首先简单介绍了平遥的基本结构;其次,详细阐述了平遥古城出现的各种病害形式:第四章为本文的重点,通过对城墙病害的数值模拟,进行有限元计算分析;最后通过第四章计算结果制定平遥古城墙健康监测初步方案。通过对平遥古城墙结构进行病害现状调查和有限元计算分析,本文主要取得了以下成果:(1)通过阅读中国文物研究所提供的大量关于平遥古城城墙维修与加固试验研究报告以及为期十五天的平遥城墙现状病害调查,总结古墙已经出现的或潜在的病害或不利的结构形式。(2)通过有限元结构分析软件对分析后得出的各种病害进行模拟分析,得出各病害下城墙结构的极限承载力并进行比较,分析病害对城墙结构承载力的影响程度。(3)通过前面的病害调查和计算分析结果,制定平遥城墙结构的健康监测初步方案。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 土遗址的价值与作用
• 1.2.1 土遗址体现的价值
• 1.2.2 土遗址表现的作用
• 1.2.3 平遥古城的价值体现
• 1.3 平遥古城保护历程
• 1.3.1 明清时期的修缮情况
• 1.3.2 当代修缮情况
• 1.3.3 近期保护和前期研究情况
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 平遥古城墙基本结构
• 2.1 平遥古城墙形制特征
• 2.1.1 基础结构
• 2.1.2 主体结构
• 2.1.3 墙顶结构
• 2.2 平遥古城墙病害现状调查
• 2.2.1 地基及基础
• 2.2.2 夯土结构
• 2.2.3 外包砖砌体结构
• 2.2.4 内侧夯土表面
• 2.2.5 墙顶结构
• 2.3 城墙结构稳定性影响因素分析
• 2.3.1 内部影响因素
• 2.3.2 外部影响因素
• 3 平遥城墙计算模型及有关参数的选取
• 3.1 岩土材料的破坏条件
• 3.1.1 土的本构关系
• 3.1.2 土的强度理论
• 3.1.3 土的屈服准则
• 3.2 有关类似结构的计算分析
• 3.2.1 西安东门城墙的不同屈服理论的弹塑性有限元分析
• 3.2.2 南京城墙的防空洞对城墙的影响分析
• 3.2.3 南京中山门城墙的危险性分析
• 3.2.4 西安城墙孔洞、含水率及集中荷载的影响分析
• 3.3 平遥古城墙特点
• 3.4 有限元程序的选取
• 3.5 ABAQUS分析参数的选取
• 4 城墙马面计算分析结果
• 4.1 平遥城墙计算模型及有关参数选取
• 4.1.1 计算分析模型
• 4.1.2 计算分析考虑的主要内容
• 4.1.3 平遥城墙计算参数
• 4.2 城墙马面三维有限元计算
• 4.2.1 新旧土分层
• 4.2.2 外包砖
• 4.2.3 城墙高度与坡度
• 4.2.4 防空洞
• 4.2.5 不同程度渗水
• 4.2.6 裂缝
• 4.2.7 极限承载力计算
• 4.3 计算结果分析
• 5 平遥古城墙的健康监测初步方案
• 5.1 建立平遥古城墙结构健康监测的意义
• 5.2 健康监测系统的设计构思
• 5.2.1 健康监测系统及其组成
• 5.2.2 指导思想及设计原则
• 5.2.3 监测内容及监测点确定原则
• 5.3 健康监测系统工程的总体技术路线
• 5.3.1 环境监测
• 5.3.2 外包砖结构变形监测
• 5.3.3 结构空间变形主控制点
• 5.3.4 夯土体土压力分布测量
• 5.3.5 墙体顶部和墙基两侧雨水或融雪渗透位置的土体含水率测量
• 5.3.6 对穿过或靠近城墙的给排水管道进行防渗监测
• 5.3.7 荷载对结构应力或位移影响的测量
• 5.3.8 结构加固工程效果的测量
• 6 结论及建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集