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周乾 (周乾.) | 闫维明 (闫维明.) | 纪金豹 (纪金豹.) | 杨娜 (杨娜.)

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CQVIP PKU

Abstract:

为有效保护古建筑,采用振动台试验方法,研究了中国明清官式木构古建的抗震性能.以故宫某单檐歇山木构古建为对象,制作了1∶2缩尺比例模型.模型含浮放柱底、柱架、斗拱、歇山屋顶、墙体等所有构造,且施工工艺完全符合中国明清官式木构古建施工规定.通过施加白噪声激励,获得了模型的基频和阻尼比.通过施加不同强度等级的1940年El-Centro波,获得了模型典型节点的位移和加速度响应,讨论了模型的减震系数,评价了浮放柱底、榫卯节点、斗拱、屋顶、墙体等构造的抗震性能.结果表明:模型的振动形式表现为平面内的扭摆,其原因与歇山式屋顶质量分布不均密切相关.模型的震前基频为1.47 Hz,阻尼比为4.6%.地震作用下,模型的位移及加速度响应曲线近似稳定、均匀.尽管屋顶构造则对地震力有一定放大作用,但浮放柱底、榫卯节点、斗拱等构造能发挥较好的耗能减震作用.对于不同构造而言,榫卯节点的减震性能最好,其减震系数可降至0.30;斗拱次之,其减震系数可降至0.53;而浮放柱底与柱顶石之间的摩擦耗能性能最弱,其减震系数最小值为0.66.墙体在地震波强度增大过程中发生倒塌,但不影响结构整体稳定性.因此,单檐歇山式木构古建具有良好的抗震性能.

Keyword:

单檐歇山 古建筑 抗震性能 木结构 振动台试验

Author Community:

  • [ 1 ] [周乾]大同大学历史与旅游文化学院,山西大同037009;北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京100124
  • [ 2 ] [闫维明]故宫博物院
  • [ 3 ] [纪金豹]故宫博物院
  • [ 4 ] [杨娜]北京工业大学

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Source :

文物保护与考古科学

ISSN: 1005-1538

Year: 2018

Issue: 2

Volume: 30

Page: 37-53

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