故宫古建木梁典型残损问题分析

为保护故宫古建筑,采取现场勘查与归纳分析相结合的方法,以故宫古建大木结构的梁为对象,研究了它们的典型残损问题.基于这些木梁典型构造和受力特点,对木梁所表现出来的各种类型的典型残损问题进行了归纳和汇总,从构造、受力、材料等角度探讨了残损问题的主要根源,结合传统方法和现代技术,提出了加固残损木梁的方法或建议.结果表明:故宫古建木梁的典型残损问题有开裂、梁头变形、糟朽、加固件破坏等,产生这些问题的主要原因与木材及铁件材料性质、木梁构造、施工工艺、外力作用等因素相关,采取传统和现代的方法均可实现木梁的有效加固.     

故宫古建檩三件典型残损问题分析

基于檩三件典型构造和受力特点,对其典型残损问题进行了归纳和汇总,分析了问题产生原因,提出了加固建议。结果表明：故宫古建筑檩三件容易出现的残损问题包括糟朽、挠度、开裂、构件分离、垫板歪闪、连接松动等,产生这些残损问题的原因与古建大木施工工艺、木材材性、檩三件构造特征、外力作用等因素密切相关;采取铁件或 CFRP 材料包裹、贴补,以及拉接、支顶、化学加固、替换等方法均可实现檩三件的有效加固。     

故宫古建木柱典型残损问题分析及建议

为保护故宫古建筑,采取现场勘查与归纳分析相结合的方法,以故宫古建大木结构的柱子为对 象,研究了它们的典型残损问题,并讨论了加固方法。基于这些木柱典型构造和受力特点,归纳了其不 同类型的残损问题,就这些问题产生的原因进行了讨论,并相应提出加固的方案或建议。研究得出以下 结论:故宫古建木柱典型残损问题有糟朽、开裂、柱顶石风化、加固件松动等,产生这些问题的主要原因 与木柱构造特点、施工工艺、构件材料及木柱受力特征等原因相关,采取传统和现代的方法均可实现木 柱的有效加固。     

古建筑榫卯节点抗震加固数值模拟研究

古建筑木结构榫卯节点的抗震加固方法研究,是保护古建筑工作中一项非常重要的内容。该文以遭受汶川地震的四川省剑阁县觉苑寺大雄宝殿为例,根据宝殿的典型震害症状,采用铁件加固榫卯节点的思路,用数值模拟方法,对结构加固前后的动力特性及地震反应状况进行了对比分析。结果表明:在地震作用下,节点在x、y向的位移及加速度反应均有所减小,结构的变形响应明显减小,数值模拟的结果与结构震害症状基本吻合。采用该方法进行古建筑木结构榫卯节点加固,结构具有更稳定的振动形式。     

CFRP布加固榫卯节点M-θ滞回曲线定性分析

为更好地保护古建筑,采取拟静力加载方法,定性研究了CFRP布(Carbon Fibre Reinforced Plastic)加固榫卯节点的抗震效果。以故宫太和殿某开间梁柱框架为原型,制作了1∶8缩尺模型。采取水平低周反复加载方式,首先进行未加固节点抗震性能试验,在此基础上采用CFRP布包裹各榫卯节点,进行加固后节点对比试验。基于试验获得的节点M-θ滞回曲线,对每一个滞回环曲线的承载力、刚度、延性、耗能等力学参数变化进行了详细对比论述,定性评价了CFRP布加固榫卯节点的抗震效果,并进行了量化分析验证。结果表明:榫卯节点加固前具有较好的延性与耗能性能,其主要抗震缺陷包括较低的承载力、较差的转动刚度;与未加固节点相比,CFRP布加固后的榫卯节点可弥补上述不足,且加固后的节点仍具有较好的延性和耗能性能。     

ＣＦＲＰ布加固榫卯节点Ｍ－θ 滞回曲线定性分析

为更好地保护古建筑,采取拟静力加载方法,定性研究了ＣＦＲＰ布（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｒｅＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃ） 加固榫卯节点的抗震效果。以故宫太和殿某开间梁柱框架为原型,制作了1∶8缩尺模型。采取水平低 周反复加载方式,首先进行未加固节点抗震性能试验,在此基础上采用ＣＦＲＰ布包裹各榫卯节点,进行加 固后节点对比试验。基于试验获得的节点Ｍ－θ 滞回曲线,对每一个滞回环曲线的承载力、刚度、延性、 耗能等力学参数变化进行了详细对比论述,定性评价了ＣＦＲＰ布加固榫卯节点的抗震效果,并进行了量 化分析验证。结果表明:榫卯节点加固前具有较好的延性与耗能性能,其主要抗震缺陷包括较低的承载 力、较差的转动刚度;与未加固节点相比,ＣＦＲＰ布加固后的榫卯节点可弥补上述不足,且加固后的节点 仍具有较好的延性和耗能性能。     

铁件加固技术在古建筑木结构中应用研究

采用归纳分析及力学计算相结合的方法,研究了我国古建筑木结构工程中普遍采用的铁件加固技术.基于对数座占建筑的实际勘查及分析结果,研究了古建筑木结构采用铁件加固技术的分类及特点,客观地评价了加固效果,对不足之处提出了改进建议.结果表明:铁件加同技术可有效提高占建筑木结构的承载能力及刚度,但也存在加吲件易锈蚀、不易更换且破坏...     

《营造法式》构造的力学意义研究

为探讨《营造法式》一书对我国古建筑保护的影响,采用理论分析方法,研究了《营造法式》规定 的基础、柱、梁、铺作、屋顶等构造的力学意义。着重分析了上述构造几何特征、营造作法对古建筑抗震 性能及静力稳定性能的有利影响,探讨了古建筑木结构的力学机理。结果表明:《营造法式》规定的基础 分层作法及筏基、桩基的采用有利于避免古建整体的不均匀沉降;柱底平摆浮搁可产生滑移减震效果; 柱身侧角可提高结构整体稳定性;榫卯节点及铺作各构件间的摩擦和挤压可耗散部分地震能量;梁架低 矮,可满足地震作用下的抗滑移及倾覆要求;屋顶厚重,可增强木构架的稳定性,减小结构受到的地震作 用。     

西安东岳庙大殿动力特性分析

根据西安东岳庙大殿实测的几何尺寸和结构构造,采用变刚度单元模拟真实木结构梁柱的榫卯、斗木共连接,用虚拟弹簧单元的不同刚度条件反映真实的半刚性连接,建立合理的力学模型。得到典型榫卯、斗木共连接刚度以及大殿的固有频率、振型以及Elcentro地震波作用下的位移响应曲线。文中提供的方法和结论,可供古建筑保护工作者在进行类似结构分析的借鉴。     

文旅融合视域下古建筑保护与活化利用探析——以故宫冰窖为例

随着社会经济的发展,文旅深度融合与古建筑保护利用已成为文博行业可持续发展的明显趋势,而如何保护好文博行业古建筑并更好活化利用服务于公众,显得迫切且重要。基于文旅视域下,以故宫冰窖为研究对象,采取理论分析与现场勘查相结合的方法,研究故宫冰窖古建筑的创新保护与活化利用。探索故宫冰窖在科学划分功能区、保持古建筑原貌、“冰文化”与园林景观营造、光源的选用等主要方面的活态保护。从约束条件、衡量指标、实际效益三个不同维度分析的结果表明：冰窖活态保护利用合理有效,达到预期的保护与活用效果。故宫冰窖保护利用的具体实践可作为例证,为文博行业古建筑保护利用提供参考。     

探析中国传统木结构单体建筑的美学特征

木结构建筑是中国传统建筑中最具特色的结构形式,通过对中国传统建筑结构材料与结构形式的分析,总结中国传统建筑单体木结构美学特征。对其美学特征的挖掘具有理论和实践的双重意义。     

古建糟朽叠合梁受弯性能数值模拟研究

勘查发现,故宫英华殿某檩三件(檩、垫板、枋组成的叠合梁)存在糟朽问题。为有效保护该檩三件叠合梁,采取数值模拟研究方法,研究了其糟朽后的弯曲受力性能。根据檩、枋构件的糟朽现状,建立了剩余构件的有限元模型,并考虑叠合梁边界条件为榫卯连接。通过静力分析,获得了檩、枋糟朽条件下檩三件剩余部分的内力和变形,评价了其抗弯性能,提出了可行性加固方案。结果表明:檩、枋糟朽一定的尺寸后,檩三件叠合梁剩余部分仍能满足变形及抗弯承载力要求。此外,枋剩余截面仍能满足抗剪承载力要求,檩则因剩余截面尺寸过小而导致抗剪承载力不足。因此,对于檩和枋,应采取不同的加固措施,以减小叠合梁的破坏。     

大象寺塔现状安全稳定性分析

古塔建筑在中国古代建筑的发展历史中占有及其重要的地位,对古塔现状进行稳定性分析,可为古塔管理部门提供依据,以便尽早地对存在安全隐患的古塔采取有效的处理措施。该文应用有限元分析软件ANSYS,综合采用自底向上和自顶向下两种方法建立模型,实行先对整体进行自由网格划分,再对面或体中弯曲和临界区域的线进行细化的ANSYS的网格划分方法,对大象寺塔进行有限元静力分析[1,2]。得到其主体结构所处的安全状态为不稳定安全状态即部分截面受压状态。塔体裂缝较大导致整体性受到影响,塔体存在较大的安全隐患,应该尽快对其进行纠偏加固处理。     

侧脚对木结构古建筑抗震性能的影响

为了研究木结构古建筑侧脚的结构作用,首先从力学角度分析了侧脚的抗震机理:而后根据七檩大式殿堂的真实结构特点,建立了有侧脚和无侧脚七檩大式殿堂的有限元模型,对其进行了弹塑性动力分析,得到了檐柱柱头加速度、位移及柱根轴力的地震响应曲线,结果表明木结构古建筑设置侧脚后檐柱柱头加速度峰值、位移峰值以及檐柱轴压力峰值均有不同程度...     

泥石流运动特征及动力学特征分析

泥石流的危害主要包括对城镇、建筑、工厂等带来毁灭性的破坏，同时威胁人身以及畜牧的生命安全，因此，加强泥石流的预防、治理工作成为了各地政府日常工作的重中之重。针对贵州省望谟县灾后重建工程结合泥石流产生的重度、流量、速度等运动特征和动力特征以及拦渣坝进行简要分析和探讨，提出初步解决措施，从而最大限度的保护泥石流易发区域群众的人身财产安全。     

南水北调中线淅川段高填方渠段新型聚脲结构缝修补材料研究

为了加强南水北调中线一期工程总干渠未实施防渗墙、土工膜加厚等加强措施的高填方渠段止水功能,需在渠坡和渠底衬砌板混凝土结构缝处涂抹聚脲材料进行止水。所用聚脲材料不仅要与混凝土粘接良好,还应能够适应结构缝伸缩应变。试验选取长江科学院长江工程技术公司研所发的CW680新型慢反应聚脲裂缝修补材料系统,在淅川六标段渠坡的结构缝(通缝)处进行试验,经过3个月的现场应用与试验,效果良好,能够满足该渠段输水的安全运行。     

基于内置接头参数数组的整环衬砌模型结构分析

为在整环衬砌结构分析中正确体现管片接头参数的复杂特性,通过表格型数组将管片接头参数内置于整环衬结构分析的程序中。经迭代计算,实现了管片接头三维非线性参数在整环衬砌分析中的全面应用。研究表明：这种将接头参数和整环衬砌整合在同一程序的算法,不但结果可靠而且运算速度更快;管片接头的抗弯刚度、接缝张开量、混凝土最大压应变、螺栓拉应力都将随着拼装方式、接头位置、外部荷载而改变,不适合单一取值;该模型不仅能分析整环受力和变形,而且能评价各管片接头的安全状态。