基于土—结构相互作用的古建筑动力性能分析

论文摘要

在世界古建筑体系中,中国木结构古建筑占据着非常重要的地位,分析研究其抗震性能有着重大的历史意义和现实价值。本文以聊城市光岳楼为研究对象,基于土—结构相互作用,采用ANSYS的APDL语言,对其进行了动力性能分析,主要工作如下:（1）建立了光岳楼木结构、木结构+高台基、木结构+高台基+地基土体三种不同有限元模型,并对上述三种模型进行模态分析,将得到的自振频率与现有规范进行对比,以检验修正模型,并确定了一种合理的光岳楼有限元模型。（2）选取三条具有代表性的地震波作为光岳楼有限元模型的地震激励,得到了特殊节点水平方向的最大位移和加速度响应,对比三种不同地震反应分析的结果,探讨了土—结构相互作用对木结构古建筑地震响应的影响;研究了榫卯节点刚度、屋盖质量等参数对木结构古建筑地震响应的影响。（3）结合木结构古建筑的特点,对不同地震波作用下的光岳楼有限元模型进行动力非线性分析,研究了木结构古建筑可能出现的倒塌机制。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 问题的提出
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 木结构古建筑抗震性能研究现状
•     1.3.2 土—结构相互作用的研究现状
•   1.4 本文研究的内容
• 第二章 有限元模型建立
•   2.1 光岳楼概况及地质情况
•     2.1.1 光岳楼概况
•     2.1.2 地质构造
•   2.2 光岳楼木结构模型（T模型）的建立
•     2.2.1 梁、柱等构件
•     2.2.2 梁、柱节点的连接
•     2.2.3 屋盖和楼面荷载的处理
•     2.2.4 木结构模型的建立
•   2.3 光岳楼木结构与高台基组合模型（T-P模型）的建立
•     2.3.1 高台基的建立
•     2.3.2 柱脚与柱础的连接
•     2.3.3 木结构与高台基组合模型的建立
•   2.4 光岳楼整体模型（T-P-S模型）的建立
•     2.4.1 地基土体的弹塑性本构模型
•     2.4.2 地基土参数
•     2.4.3 地基土体计算范围
•     2.4.4 地基土体单元网格划分
•     2.4.5 土体边界
•     2.4.6 地基土体与组合模型的连接
•     2.4.7 整体模型的建立
•   2.5 本章小结
• 第三章 地震反应分析
•   3.1 模态分析
•     3.1.1 模态分析理论
•     3.1.2 T模型模态分析结果
•     3.1.3 T-P模型模态分析结果
•     3.1.4 T-P-S模型模态分析结果
•     3.1.5 三种模态分析结果对比分析
•   3.2 地震反应分析
•     3.2.1 动力响应分析理论
•     3.2.2 地震波的选取与调整
•     3.2.3 T模型分析结果
•     3.2.4 T-P模型分析结果
•     3.2.5 T-P-S模型分析结果
•     3.2.6 分析结果对比
•   3.3 不同参数下地震反应分析
•     3.3.1 榫卯节点刚度
•     3.3.2 屋盖质量
•   3.4 本章小结
• 第四章 基于IDA法的抗倒塌性能分析
•   4.1 木结构古建筑倒塌破坏判定准则
•     4.1.1 柱脚滑移倒塌机制
•     4.1.2 柱架层间倒塌机制
•   4.2 IDA法基本介绍
•   4.3 地震波的选取与处理
•   4.4 结果分析
•     4.4.1 计算结果
•     4.4.2 柱脚滑移倒塌性能评估
•     4.4.3 柱架层间倒塌性能评估
•     4.4.4 对比分析
•   4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
•   5.1 本文的主要结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 廖茹梦

导师: 孟昭博

关键词: 木结构古建筑,光岳楼,土结构相互作用,地震反应分析,抗倒塌分析

来源: 聊城大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 聊城大学

分类号: TU435

DOI: 10.27214/d.cnki.glcsu.2019.000342

总页数: 82

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