西安古城墻永寧門箭樓結(jié)構(gòu)及抗震性能研究.pdf

1、中國(guó)古建筑作為一獨(dú)立的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，歷史悠久，流布區(qū)域遼闊，數(shù)千年來(lái)始終保持著固有的結(jié)構(gòu)方法及布置規(guī)模，形成了一個(gè)非常全面的建筑系統(tǒng)。
　　 為了研究中國(guó)古建筑的固有特性和抗震性能及其簡(jiǎn)化方法，本文基于ANSYS有限元軟件平臺(tái)，采用Matrix27單元來(lái)模擬實(shí)體結(jié)構(gòu)的榫卯、斗棋和柱礎(chǔ)連接的半剛性彈簧特性，與combinl4單元模擬中國(guó)古建筑的半剛性特性本質(zhì)相同，尤其是斗栱結(jié)構(gòu)可以模擬的更加形象化和真實(shí)化；探討木結(jié)構(gòu)材料本身的特性、榫

2、卯節(jié)點(diǎn)剛度的變化對(duì)結(jié)構(gòu)固有頻率的影響，以及探討樓楞木和屋蓋的剛度與質(zhì)量的變化對(duì)主階頻率的影響；通過(guò)時(shí)程分析，得出中國(guó)古建筑在地震激勵(lì)響應(yīng)下的一般變化規(guī)律，加速度峰值基本都是從柱腳到正脊檁逐漸減小，這說(shuō)明由于柱礎(chǔ)、榫卯連接的摩擦滑移耗能特性，使得從柱腳至正脊檁的地震激勵(lì)響應(yīng)逐漸削弱，從而減小地震破壞程度，表明木結(jié)構(gòu)古建筑具有較好的減震耗能性能。
　　 本文以西安古城墻永寧門箭樓為研究對(duì)象，采用Matrix27單元來(lái)模擬實(shí)體結(jié)構(gòu)的榫

3、卯、斗栱和柱礎(chǔ)連接的半剛性彈簧特性，建立箭樓大術(shù)作構(gòu)架的局部和整體兩種仿真有限元模型，通過(guò)比較兩種模型的基本參數(shù)，靜力分析結(jié)果，頻率和振型，地震激勵(lì)響應(yīng)結(jié)果的相對(duì)誤差，探討采用局部模型代替整體模型進(jìn)行其結(jié)構(gòu)抗震性能分析的可行性，得出可用局部模型代替整體模型進(jìn)行簡(jiǎn)化分析，以大大的提高速度和節(jié)約資源；并建立箭樓的簡(jiǎn)化模型，考慮質(zhì)量和剛度的因素，快速求得中國(guó)古建筑的基本頻率；同時(shí)建立水寧門箭樓與城墻整體的模型，以說(shuō)明柱腳節(jié)點(diǎn)剛接會(huì)大大提高整體