陕西省自然科学基金(98C09)
- 作品数：18 被引量：398H指数：15
- 相关作者：赵鸿铁薛建阳张鹏程高大峰谢启芳更多>>
- 相关机构：西安建筑科技大学中国建筑西北设计研究院有限公司西安交通大学更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金国家文物局文物保护科学和技术研究课题更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 中国古代大木作结构抗震构造研究被引量：27
- 2004年
- 通过对翔实历史与考古资料的调查,并结合于中国古建筑遗构的勘测,进行了许多有关这类结构的起源、发展和演变方面的研究工作,结果表明:(1)木构架具有相当好的抗(耐)震性能,由于这类木造结构的材料具有良好的弹塑性性能、以及榫卯节点的柔性连接,以致在地震过程中,大量的地震动能量被消耗掉。(2)在其结构构造方面,采用了许多诸如柱的生起、侧脚等木作工艺;柱顶、柱脚分别连以阑额、地以及其他的结构构件,使柱架层形成一个闭合的构架系统,并与重量很大的屋盖结合,俾使构架具有很大的稳定性和抗震性能。(3)通过阑额、由额与柱头方之间施以拱眼壁或蜀柱或人字拱;在节点部位施以绰幕方等的构造方式,显著增强了结构整体与其构件和节点的抗弯刚度。(4)对于单体建筑,通常情况下采用矩形或其他规则的几何图形作为其平面,在构架竖向上,通常为(下大上小的)棱台形,尤其对于多层建筑。实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。(5)通过抛光柱基础的顶面,显著地减少柱底与柱基础顶面之间的摩擦进而有效地产生隔震作用,使结构免于坍塌。总之,中国古建筑结构体系是高度有机的,对其科学的构造原理进行研究和探索,是一件有意义的事情,并且无疑地对我们现代的建筑活动以有益的启示。
- 高大峰赵鸿铁薛建阳
- 关键词：抗震性能
- 古建木结构榫卯节点减震作用研究
- 由榫和卯组成的榫卯节点具有良好的弹性及较好抵消水平推力作用特性,因而能承受一定荷载作用。按照宋代《营造法式》有关大木作性质与构造要求制作的木构架模型,通过缩尺比例为1/3.52二等宫殿当心间模型进行模拟地震动的振动台试验...
- 葛鸿鹏周鹏伍凯赵鸿铁
- 关键词：中国古代建筑木结构振动台试验榫卯连接
- 文献传递
- 古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散准则的地震破坏评估被引量：13
- 2012年
- 为了掌握古建筑木结构地震作用下的破坏过程及对应的破坏状态,对震后古建筑木结构的破坏程度做出合理的评估,基于燕尾榫柱架和枓栱铺作层低周反复荷载作用下的滞回特性和能量耗散原理,将燕尾榫柱架和枓栱铺作层作为两个耗能构件,计算其在低周反复荷载作用下的"抵抗破坏潜能";根据古建筑木结构振动台试验,计算各工况地震作用下每一耗能构件所耗散的能量;基于构件的"抵抗破坏潜能"和各工况下的地震耗能情况建立耗能构件在不同地震作用下的地震破坏评估模型,并借助能量分配系数找到各耗能构件破坏状态与整体结构破坏状态之间的关系,从而建立整体结构在不同地震作用下的破坏评估模型;应用该地震破坏评估模型,分别对燕尾榫柱架和枓栱铺作层和整体结构进行构件地震破坏评估及整体结构地震破坏评估,所得到的破坏系数能较好地反映各构件以及整体结构在不同地震作用下的破坏状态,研究结果可为古建筑木结构的抗震加固提供可靠的理论依据。
- 薛建阳张风亮赵鸿铁谢启芳隋张锡成
- 关键词：古建筑木结构能量耗散
- 碳纤维布加固古建筑木结构模型振动台试验研究被引量：18
- 2012年
- 主要对按照宋代《营造法式》构造要求制作的古建筑木结构实体加固模型进行模拟振动台试验。选用三条地震波分别对结构模型的柱根、柱头、铺作、乳栿的位移、加速度响应、地震剪力以及榫卯节点的内力进行定量研究,并对结构的破坏形态、动力特性、扭转效应进行定性分析。研究结果表明:柱础的摩擦滑移、半刚性榫卯节点的转动以及枓栱铺作层的滑移使得结构模型地震响应大幅度减小,满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的设计要求;结构模型最大剪力沿高度的分布出现在柱架层或柱础层,并非一定出现在结构的柱础最低层;得出榫卯节点不同工况下的转动弯矩最大值;由于高振型的参与以及质量和刚度不均匀分布,结构模型在400Gal后出现明显的扭转。
- 薛建阳张风亮赵鸿铁隋谢启芳
- 关键词：木结构碳纤维布振动台试验
- 单层殿堂式古建筑木结构动力分析模型被引量：8
- 2012年
- 殿堂式古建筑木结构由于其独特的构造特点而具有与现代建筑结构不同的抗震性能,现有的结构动力分析模型对于古建筑木结构不再适用。基于其水平地震作用下的受力性能及动力破坏形态,给出了关键构件的简化分析模型,将柱架简化为"摇摆柱",将枓栱铺作层简化为"剪弯杆";根据简化分析模型及整体结构质量分布情况,提出了单层殿堂式古建筑木结构的两质点"摇摆-剪弯"动力分析模型;结合构件试验以及动力学理论推导得到了动力分析模型不同受力状态下各参数的计算方法及适用范围,并与振动台试验结果进行对比。结果表明,提出的动力分析模型可以较好地反映单层殿堂式古建筑木结构在水平地震作用下的动力反应。
- 薛建阳张风亮赵鸿铁葛鸿鹏隋谢启芳
- 关键词：古建筑木结构抗震性能摇摆柱动力分析模型
- 古建筑木结构榫卯节点采用碳纤维布加固模型振动台试验研究被引量：21
- 2012年
- 对宋代殿堂式木构建筑心间缩尺模型已残损的燕尾榫节点用碳纤维(CFRP)布进行加固,并进行模拟地震振动台试验。选用El Centro波、Taft波、兰州波作为输入地震波,采用多点多指标同步测量柱根、柱头、斗栱的地震响应,对CFRP加固模型结构的破坏形态、动力特性、耗能能力进行分析。结果表明:CFRP加固模型的自振周期T的变化范围在0.53～0.67 s之间,阻尼比ξ的变化范围在2.8%～4.6%之间,随着地震激励的增加而增大;加固模型的动力放大系数β小于1,随着地震激励的增加而减小;模型的铺作层、柱础层通过摩擦滑移来耗能,柱架层的耗能能力最强,在模型整体的耗能、减震中起着主要作用。
- 薛建阳隋葛鸿鹏赵鸿铁张锡成张风亮
- 关键词：木结构碳纤维布振动台试验
- 中国古代大木作结构振动台试验研究被引量：24
- 2002年
- 依照宋代《营造法式》中的规定方法建造了木构实体模型进行模拟地震振动台试验。采用多测点多指标同步测量,按结构自然分层对柱根滑移、榫卯变形、斗拱的变形、复位、耗能等进行了定量测试。结果表明中国古代"抬梁式"木构架地震反应较小,结构具有良好的减振消能能力。论文概要地分析了古代木构建筑巧妙独特的抗震方法,以试验数据揭示了一个古老而全新的抗震结构体系。
- 张鹏程赵鸿铁薛建阳高大峰
- 关键词：振动台模型试验
- 中国古建筑木结构模型的振动台试验研究被引量：97
- 2004年
- 通过一殿堂木结构 1∶3 5 2模型的模拟地震振动台试验 ,研究了结构动力特性及地震反应的变化规律。将榫卯和斗拱的力学模型比拟为变刚度弹簧单元 ,进行了动力时程分析。结果表明 ,由于大震下柱底与础石的滑移和榫卯与斗拱的摩擦阻尼作用 ,大幅度减少了上部结构的地震响应。因此 ,中国古建筑木结构具有良好的耗能与减震性能 ,它所蕴涵的受力机理 ,对现代建筑也有一定的借鉴作用。
- 薛建阳赵鸿铁张鹏程
- 关键词：中国古建筑木结构振动台试验动力反应变刚度弹簧耗能
- 中国古代木构建筑抗震机理及抗震加固效果的试验研究被引量：41
- 2003年
- 为探究中国古代大木作(带有斗的木构建筑)结构抗震机理和抗震加固的有效方法,对缩尺比为1/3.52二等材宫殿当心间模型在同样条件下分进行了模拟地震动的振动台试验研究,测试了模型结构加速度、速度和位移的动力时程响应;模型结构的自震频率和阻尼比。结果表明,古代大木作结构的抗震机理主要表现为两个方面:(ⅰ)因柱根滑移而隔震;(ⅱ)斗以及普柏枋因弹塑性变形和摩擦滑移消耗掉大量地震能以致结构减轻了震害。
- 高大峰赵鸿铁薛建阳张鹏程
- 关键词：木构建筑抗震机理抗震加固振动台试验阻尼比
- 古建木结构抗震机理的探讨被引量：74
- 2000年
- 在对古建木结构基本构成及其营造工艺广泛调研的基础上 ,总结了其中所蕴含的朴素的抗震思想 ,通过殿堂结构的地震反应分析 ,对古建筑营造法则的有关条例从抗震角度给予了新的解释 。
- 薛建阳张鹏程赵鸿铁
- 关键词：古建木结构抗震机理地震反应
