砖木结构历史风貌建筑受力机理研究

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天津市历史风貌建筑众多,做好这些富含历史和文化价值的建筑的保护工作任重而道远。本文致力于研究砖木结构历史风貌建筑的受力机理,特别是动力特性的研究,通过动力特性的计算,动力特性的脉动法测试,探索砖木结构历史风貌建筑动力特性的计算方法和动力特性的影响因素及变化规律,希望对以后砖木结构历史风貌建筑的有限元建模模拟、分析计算、加固和改造能有所帮助。木楼板是砖木结构建筑区别于砖混结构的主要特征,本文讨论了楼板刚度变化对整个建筑自振频率的影响规律,得出楼板的存在能明显提高建筑的整体性,降低建筑的自振频率,提高建筑的抗扭能力,推迟扭转振型的出现;针对某些有拱券结构木屋架的屋盖系统的砖木建筑,本文通过有限元计算和实测对比了某拱券结构屋盖的自振频率和振型,发现该建筑的拱券结构屋盖体系能较为可靠地传递水平作用力,分析了这种结构的模拟方法。通过对两栋典型的砖木结构历史风貌建筑进行整体模态分析,得出了该建筑的部分振动特性:风貌建筑布局不规则、结构复杂等因素使得部分建筑的前两阶平动振型并没有发生在沿建筑尺寸的方向,而是出现在了与尺寸成45°角的方向;风貌建筑局部振动的振型多,整体振动的振型少;风貌建筑各个方向上的自振频率之间也有某些关系。对一栋砖木结构历史风貌建筑进行了弹性时程分析,并对另外一栋具有相同布局和层高,但是楼板为混凝土的模型也进行了弹性时程分析,经过对比,得出砖木结构历史风貌建筑和砖混结构历史风貌建筑在动力作用下表现出来的区别;对集中质量法计算砖木结构历史风貌建筑的自振频率以及反演分析所带来的误差大小进行了讨论。最后对砖木结构历史风貌建筑的加固和维修提出了部分建议。
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