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鋼筋混凝土仿古建筑屋蓋結構分析

作者:東方晨光  發布時間:2014-07-21 14:23:33

 以大屋蓋為主要外部特征的漢唐風格古建筑,不但是中華民族的重要文化遺產,在世界建筑史中也占有非常重要的地位。中國古建筑多以木結構為主,而木材在防腐、防火、防蟲蛀等方面存在一定的缺陷,現代材料的使用恰好可以解決上述問題,鋼筋混凝土仿古建筑的設計與建造使中國古建文化得到繼承和發展。在鋼筋混凝土仿古建筑設計中,由于大屋蓋的造型、結構布置與構造連接等方面與傳統建筑存在較大差異,導致結構計算和分析的難度增加,而且傳統計算方法自身存在很多不足之處。 本文針對鋼筋混凝土仿古建筑的結構布置特點,在充分了解古建筑構造的基礎上,應用有限元軟件建立了各種仿古建筑模型,通過對大屋蓋結構的靜力與動力計算分析,探索該類型建筑結構的適宜計算方法。 文中首先分別對常見形式古建筑的構造,以及各構件的組成和它們在結構中的受力做了簡要的介紹,然后根據古建筑型制的約束以及現代規范的要求建立鋼筋混凝土仿古建筑模型,并簡要介紹模型建立的依據以及各參數的設置。 通過各種屋蓋結構模型的靜力分析,分別得出了屋蓋結構在豎向荷載作用下的位移圖、應力圖和內力圖,分析總結得出屋面位移和應力相對較大的薄弱部位,以及內力最大的構件,設計時應予以重視。 通過模態分析研究結構的動力特性,得到了結構的自振周期以及主要振型,對仿古建筑的結構動力參數有了更深的認識,同時也為動力時程分析提供依據;經過對模型的動力響應分析發現,隨著地震作用逐漸增強,屋蓋結構模型中各參考點的位移和加速度峰值均隨之增大;相同地震波,在同一激勵作用下,隨位置的升高,屋蓋結構各參考點的位移和加速度均呈增大趨勢,但由于屋蓋整體剛度較大,所以各參考點的差值并不大;反應譜分析結果表明,動力分析所選用地震波比較合理,滿足規范要求。 經過科學的分析與研究,使我們對仿古建筑屋蓋結構的受力性能有了更進一步的認識,為今后仿古建筑的設計與研究提供一定的理論依據。

 
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