歇山式殿堂古建筑结构动力性能研究
本文选题:歇山式殿堂古建筑 + 材料特性 ; 参考:《北方工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:歇山式殿堂古建筑是一种典型的古建筑体系,对结构进行有限元分析在古建筑的结构检测、抗震加固、抗震鉴定等方面有较大的帮助。本文以歇山式殿堂古建筑为研究对象,经过详实的历史文献和实际工程资料的整理分析,对木材进行了材料特性试验,对整体结构进行静力分析,对梁柱承载力进行校核,在验证振动台试验模型建模方法正确合理的基础上,采用MIDAS有限元软件建立四种不同榫卯、柱础节点连接的结构模型,并对四组结构进行动力特性分析,深入研究不同榫卯、柱础节点连接对结构整体动力性能的影响。主要内容如下:(1)通过对木材进行材性试验,分析了木材的力学性能指标及影响力学性能的因素,得到歇山式殿堂古建筑的材料特性,为后文建立模型提供可靠的力学参数。对歇山式殿堂结构进行静力分析,可知结构在静力荷载作用下,其梁柱的承载力能够满足结构设计要求。(2)对木构架振动台试验模型简化,建立结构有限元计算模型,进行试验与计算数据拟合,证明二者结果吻合较好、误差较小。验证了此建模方法的合理性与正确性,为后文建立歇山式殿堂结构整体模型的建立提供了依据和方法。(3)建立四组歇山式殿堂古建筑结构模型,对四组模型进行模态分析、反应谱分析和时程分析,得到:相较于榫卯节点连接来说,柱础半刚性连接在延长结构自振周期上优势更大;柱础及榫卯节点的半刚性连接可以减小结构位移峰值,具有良好的隔振耗能效果;柱础半刚性连接可以增强结构的抗倾覆能力,从而减小上部结构的加速度峰值,证明柱础半刚性连接具有较好的耗能减震作用。研究表明,榫卯半刚性接连和柱础半刚性连接能够对歇山式殿堂古建筑的抗震起到良好作用,为隔震支座及隔震构件的设计提供理论依据。
[Abstract]:Xieshan Temple is a typical ancient building system. Finite element analysis of the structure is of great help in the structural detection, seismic reinforcement and seismic identification of the ancient building.This paper takes the ancient building of Xieshan Temple as the research object, through the detailed historical document and the actual engineering data arrangement analysis, has carried on the material characteristic test to the wood, carries on the static analysis to the whole structure, carries on the check to the Liang Zhu bearing capacity,On the basis of verifying that the modeling method of shaking table test model is correct and reasonable, MIDAS finite element software is used to establish four kinds of structural models with different tenon and base joints, and the dynamic characteristics of the four groups of structures are analyzed, and the different tenon joints are deeply studied.The effect of column-base connection on the overall dynamic performance of the structure.The main contents are as follows: (1) through the wood properties test, the mechanical properties of wood and the factors affecting the mechanical properties are analyzed, and the material properties of the ancient building of Xieshan Temple are obtained, which provides reliable mechanical parameters for the later model.Through static analysis of Xieshan Temple structure, it can be seen that the bearing capacity of the structure under static load can meet the structural design requirements. 2) simplify the test model of the shaking table of wood frame, and establish the finite element calculation model of the structure.The experimental and calculated data fitting show that the two results are in good agreement with each other and the error is small.It verifies the rationality and correctness of this modeling method, and provides the basis and method for the establishment of the overall model of Xieshan Temple structure later on. (3) establishing four groups of Xieshan Temple Ancient Building structural models, and carrying on modal analysis to the four groups of models.Response spectrum analysis and time history analysis show that: compared with mortise joint connection, the semi-rigid connection of column foundation has more advantages in prolonging the natural vibration period of the structure, and the semi-rigid connection of foundation and tenon joint can reduce the peak displacement of the structure.The semi-rigid connection of column foundation can enhance the capsizing ability of the structure and reduce the acceleration peak value of the superstructure, which proves that the semi-rigid connection of column foundation has better energy dissipation and seismic absorption.The research shows that the joint of tenon and joint and the semi-rigid connection of column foundation can play a good role in the seismic resistance of the ancient building of Xieshan Temple, and provide the theoretical basis for the design of isolation support and isolation member.
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU311.3;TU-87
【参考文献】
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,本文编号:1745790
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