仙游寺法王塔抗震性能評(píng)估.pdf

1、仙游寺法王塔(公元601年)位于陜西周至縣黑河峪口，是我國(guó)現(xiàn)存唯一的隋代密檐式磚塔，具有重要的科學(xué)、歷史和藝術(shù)價(jià)值。經(jīng)歷了多次地震災(zāi)害，但仍然保持基本完好，體現(xiàn)了良好的抗震性能。本文根據(jù)仙游寺法王塔搬遷的實(shí)測(cè)資料，研究了法王塔的幾何尺寸和結(jié)構(gòu)構(gòu)造。應(yīng)用ANSYS軟件建立法王塔的有限元分析模型，并對(duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行了分析，探討了法王塔的抗震性能，旨在為中國(guó)磚石古塔的維修、加固和保護(hù)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。
　　 主要內(nèi)容如下：

2、>　　 1、介紹了磚石古塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了磚石古塔的破壞因素。
　　 2、介紹了對(duì)磚石古塔抗震性能研究的現(xiàn)狀，總結(jié)了磚石古塔抗震性能分析方法。
　　 3、分析了仙游寺法王塔的結(jié)構(gòu)類型及塔體的破壞狀況，法王塔平面為正方形，共七級(jí)，依次由基座、塔身、塔檐和塔頂?shù)戎饕糠纸M成，塔體呈現(xiàn)“筒形”結(jié)構(gòu)。
　　 4、利用有限元軟件ANSYS建立了法王塔的三維實(shí)體模型，并對(duì)其結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行了分析，得出了法王塔模態(tài)分析的兩

3、個(gè)動(dòng)力特性值。探討了網(wǎng)格劃分、臺(tái)基、砂漿強(qiáng)度和門洞對(duì)動(dòng)力特性的影響，結(jié)果表明網(wǎng)格劃分形式和臺(tái)基對(duì)塔體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響是比較小的，可以不予考慮。但是砂漿強(qiáng)度對(duì)其動(dòng)力特性的影響根大，故在法王塔以后的維護(hù)和修繕中應(yīng)該慎重考慮。
　　 5、將用經(jīng)驗(yàn)公式得出的法王塔自振頻率與本文中利用有限元模型計(jì)算得到的自振頻率進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者相差很小，說(shuō)明所建立的有限元模型是可信的。
　　 6、因法王塔結(jié)構(gòu)規(guī)則對(duì)稱，質(zhì)量和剛度逐層均勻變化

4、，故將塔體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成變截面的懸臂桿模型，將簡(jiǎn)化前的模型得到的自振頻率和簡(jiǎn)化后的模型得到的自振頻率值進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)二者誤差值在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，因此得出簡(jiǎn)化后的的模型是符合要求的。
　　 7、根據(jù)法王塔所處場(chǎng)地類型選取了三條地震波，對(duì)所選地震波按抗震設(shè)防烈度進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)比調(diào)整后的地震波按小震和中震兩種情況輸入，然后對(duì)簡(jiǎn)化后的法王塔模型進(jìn)行了位移時(shí)程反應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)塔體層間位移角從第六層開(kāi)始放大，說(shuō)明塔體從第六層開(kāi)始更容易遭到破壞