中國木結構古建筑屋蓋梁架體系力學性能研究.pdf

1、中國古建筑術結構是世界建筑的經(jīng)典之作，有著非常高的歷史和科學價值。
　　 而作為古建筑木結構中最重要的一部分，屋蓋梁架體系以其獨特的結構形式而具有良好的結構受力性能。本文主要建立殿堂型屋蓋粱架Ansys有限元模型，通過試驗研究和數(shù)值分析對木結構屋蓋梁架體系的結構特性和靜、動力特性進行了研究。
　　 結合古建筑木結構屋蓋梁架體系特點以及其在術結構古建筑物中所起的作用，簡單的介紹了古建筑木結構屋蓋粱架體系的各種構造形式以及其

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

3、以及水平風荷載下的內力圖，分析總結每層梁袱的兩邊段所受剪力相對都很大，成為屋蓋梁架體系在豎向靜力荷載作用下的關鍵構件；八椽袱的兩邊段所受剪力、彎矩相對很大，童柱以及檁條上所受軸力相對很大，成為屋蓋梁架體系在水平風荷載作用下的關鍵構件。
　　 通過對屋蓋粱架體系的動力分析，屋蓋梁架模型的自振頻率遠遠高于振動臺試驗結構模型的自振頻率，說明屋蓋梁架模型的剛度要遠遠高于振動臺試驗結構模型的剛度；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)時半剛性榫卯連接的減震效果比中震(220gal)、小震(110gal)時的減震效果要好；隨著地震作用的增強，半剛性榫卯節(jié)點的減震隔震效果逐漸增強；屋蓋梁架體系各梁架層的層間動力放大系數(shù)值在1左右，屋蓋層與鋪作層的動力放大系數(shù)在0.9左右；在水平地震作用下，屋蓋梁架體系不會發(fā)生傾覆。八椽栿的兩邊段、底