木结构古建筑的力学研究及抗震分析

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该文对中国木结构古建筑的结构及抗震性能进行了深入的研究.从材份制、理论建模、斗棋受力分析出发,得出了木结构古建筑的-些有实际意义的结果:(一)介绍了材份制的内容及力学意义,以襻间这一结构形式为例,采用传统的分析方法,通过对结构的简化,得到计算简图,利用材份制计算了檩、襻间的荷载分配,但在简化过程中,所作的假设与实际受力情况有很大出入,从而增大了计算误差,因此引入有限元模型.(二)提出了合理的木结构古建筑的计算模型,即将柱与柱基础的连接简化为铰接形式,将柱与梁的连接、柱与斗棋的连接简化为半刚性连接.用变刚度单元来模拟真实木结构的梁柱榫卯连接,用单元中不同刚度条件m反映真实的半刚性连接.m值可通过模型试验确定.(三)斗棋是木结构古建筑中结构和受力特性最为复杂的一组构件,由于斗棋种类繁多,该文以柱头铺作为例,对铺作中各构件的受力特点进行了分析,明确了荷载的传递路径.(四)针对木结构古建筑的结构特点,从构架整体性入手,总结归纳了构架的抗震措施.同时通过柱与梁、柱与阑额、柱与斗棋的不同连接方式,分析了构架结构抗震的合理性.以上的结果和研究方法对木结构古建筑的研究和保护提供了重要的依据和方法.
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