中國木結(jié)構(gòu)古建筑屋蓋梁架體系力學(xué)性能研究.pdf

1、中國古建筑術(shù)結(jié)構(gòu)是世界建筑的經(jīng)典之作，有著非常高的歷史和科學(xué)價(jià)值。
　　 而作為古建筑木結(jié)構(gòu)中最重要的一部分，屋蓋梁架體系以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式而具有良好的結(jié)構(gòu)受力性能。本文主要建立殿堂型屋蓋粱架Ansys有限元模型，通過試驗(yàn)研究和數(shù)值分析對(duì)木結(jié)構(gòu)屋蓋梁架體系的結(jié)構(gòu)特性和靜、動(dòng)力特性進(jìn)行了研究。
　　 結(jié)合古建筑木結(jié)構(gòu)屋蓋梁架體系特點(diǎn)以及其在術(shù)結(jié)構(gòu)古建筑物中所起的作用，簡單的介紹了古建筑木結(jié)構(gòu)屋蓋粱架體系的各種構(gòu)造形式以及其

2、傳力機(jī)制；
　　 根據(jù)《營造法式》的構(gòu)造要求以及課題組的研究成果，對(duì)模型的各動(dòng)力參數(shù)以及構(gòu)件的“材份制”尺寸進(jìn)行了簡單的計(jì)算；選用EI Centro波、Taft波、蘭州波三種地震波，對(duì)屋蓋梁架體系在各種工況下進(jìn)行了水平和豎向的動(dòng)力分析、水平地震作用下的抗傾覆力分析以及加速度反應(yīng)譜分析；同時(shí)，還對(duì)屋蓋梁架體系進(jìn)行了靜力分析。
　　 通過對(duì)屋蓋梁架體系進(jìn)行靜力分析，得出了屋面層在自重及水平風(fēng)荷載作用下的應(yīng)力分布圖，梁架在自重

3、以及水平風(fēng)荷載下的內(nèi)力圖，分析總結(jié)每層梁袱的兩邊段所受剪力相對(duì)都很大，成為屋蓋梁架體系在豎向靜力荷載作用下的關(guān)鍵構(gòu)件；八椽袱的兩邊段所受剪力、彎矩相對(duì)很大，童柱以及檁條上所受軸力相對(duì)很大，成為屋蓋梁架體系在水平風(fēng)荷載作用下的關(guān)鍵構(gòu)件。
　　 通過對(duì)屋蓋粱架體系的動(dòng)力分析，屋蓋梁架模型的自振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的自振頻率，說明屋蓋梁架模型的剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的剛度；隨著地震作用的不斷增加，屋蓋模型各梁架層最

4、大位移值和加速度峰值隨之增大；同種工況下，各梁架層隨著屋蓋高度的增加，位移呈增大趨勢，加速度峰值基本上呈越來越小的趨勢；大震(400gal)時(shí)半剛性榫卯連接的減震效果比中震(220gal)、小震(110gal)時(shí)的減震效果要好；隨著地震作用的增強(qiáng)，半剛性榫卯節(jié)點(diǎn)的減震隔震效果逐漸增強(qiáng)；屋蓋梁架體系各梁架層的層間動(dòng)力放大系數(shù)值在1左右，屋蓋層與鋪?zhàn)鲗拥膭?dòng)力放大系數(shù)在0.9左右；在水平地震作用下，屋蓋梁架體系不會(huì)發(fā)生傾覆。八椽栿的兩邊段、底