宋《營造法式》殿堂構(gòu)架地震作用下彈性抗側(cè)移剛度研究.pdf

1、中國古代木構(gòu)架房屋具有良好的抗震性能，其中凝結(jié)了長達數(shù)千年間古代的建筑工程經(jīng)驗與智慧。這種“干架”結(jié)構(gòu)有別于現(xiàn)代剛接桿系結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)受力分析尚不能直接套用現(xiàn)代框架結(jié)構(gòu)計算方法。已有的研究，通過縮尺模型試驗，回歸分析，擬合出類似于現(xiàn)代鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的動力學方程，尚未能揭示出符合古代設(shè)計思想及技術(shù)水平的基本原理。從古代房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計、建造方法入手，探尋其本源的科學原理，一方面可以為古代建筑的安全性能評價找到一般性的方法，另一方面，古為今

2、用，可以為現(xiàn)代工程建設(shè)帶來新的啟迪。
　　本文在深入研讀《營造法式》的基礎(chǔ)上，對古代殿堂結(jié)構(gòu)的構(gòu)造做法、結(jié)構(gòu)特性進行分析歸納，重點關(guān)注:木柱與石礎(chǔ)的平面直頂連接，柱與額枋的榫卯連接，柱架的“側(cè)腳”及“生起”以及枓栱鋪作的傳力特性。同時研究“多剛體——干架”結(jié)構(gòu)的動力方程，并通過理論解析，得出了柱額榫卯柱架的彈性抗側(cè)移剛度與枓栱的彈性抗側(cè)移剛度。
　　研究發(fā)現(xiàn)，柱架的彈性側(cè)移變形包括柱與額枋所形成的門式剛架的彈性變形，榫頸的彎

3、折變形，柱架層具有很大幅度的滑動位移，包括柱腳平面摩擦滑移，榫卯間隙滑移;結(jié)合已有試驗，在較大地震作用下，結(jié)構(gòu)彈性變形占全部位移振幅的14％左右，其余約86％的位移主要為柱腳滑移與干架構(gòu)件間的縫隙擠進張合。
　　鋪作層數(shù)是殿堂構(gòu)架鋪作層用于控制側(cè)移變形以及對大屋蓋進行隔震、消能的主要手段，枓栱由四鋪作（一層）增至五鋪作（兩層），鋪作層抗側(cè)移剛度明顯減小，同時可控的轉(zhuǎn)動側(cè)移幅度增大;而由七鋪作（四層）增至八鋪作（五層）剛度減小已不明