中國高臺基木結構古建筑動力特性及地震反應研究.pdf

1、中國木結構古建筑是東方古建筑的杰出代表，堪稱人類建筑史上的一朵奇葩。
　　 本文就其中一種建筑形式即高臺基木結構古建筑進行了研究。為了更好的研究該類建筑，以西安鼓樓為例，建立相應的有限元模型并通過數值計算來研究鼓樓的抗震性能。通過對西安鼓樓的有限元分析，得出了這類建筑的動力特性及地震反應規(guī)律，并為分析該類建筑提供一種方法，同時也可為該類建筑的保護、維修、加固提供理論依據和技術參考。
　　 高臺基木結構古建筑與普通木結構古

2、建筑的區(qū)別在于其擁有高臺基。為了更好理解該類建筑形式，本文簡單的對中國木結構古建筑的地基基礎進行了闡述；
　　 并對高臺基木結構古建筑最原始的建筑形式即高臺古建筑進行了敘述。在此基礎上，通過利用ANSYS有限元分析軟件分別建立了鼓樓下部高臺基、上部木結構、整體結構的三維有限元模型，其中高臺基考慮高臺體和臺基兩部分；柱礎與木柱的連接形式采用水平彈簧單元來模擬實現摩擦滑移；考慮榫卯節(jié)點半剛性特點：
　　 斗棋按阻尼器處理；厚

3、重屋蓋采用集中質量方法處理。上述建模時所用的材料物理力學參數和彈簧剛度值均采用試驗得出的有關結果。通過模態(tài)分析，研究了它們的動力特性規(guī)律；對上部木結構和整體結構輸入地震波進行時程分析，得出其地震反應特點，這里主要是研究高臺基對上部術結構的動力特性及地震反應的影響規(guī)律。
　　 通過模態(tài)分析，得到高臺基的頻率相對比較密集，相鄰的頻率相差不大，表現比較穩(wěn)定；木結構的自振頻率變化幅度較大且容易分散，表現不是很穩(wěn)定；在整體結構自振頻率中，

4、其前四階頻率較接近于術結構的頻率，后面的頻率接近于高臺基的頻率，高臺基主要對結構高階頻率影響較大。高臺基的振型主要是以水平振動和扭轉振動為主；木結構的振型主要以水平滑移振動和彎曲扭轉振動為主；
　　 整體結構的前四階振型主要是以木結構振動為主，后面的振型主要是由木結構隨著高臺基的振動而一起振動，改變了上部木結構的動力特性?？梢姡治龈吲_基術結構古建筑的動力特性時必須考慮高臺基的影響。
　　 時程分析結果表明，上部木結構的

5、柱頂位移隨著地震激勵的增大而增大；整體結構的柱頂位移也隨著地震激勵的增大而增大；整體結構柱頂的側移相對于本結構柱頂的側移增大幅度均值在20.478％以上。木結構的動力放大系數隨著地震激勵的增大反而減小，而且平均動力放大系數均小于0 779；整體結構的動力放大系數也呈遞減趨勢，平均動力放大系數均小于1.386，整體結構柱頂的動力放大系數相對于木結構柱頂的動力放大系數增大倍數均在0.818以上；高臺基對上部木結構柱頂的位移和加速度都有放大效