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罕遇地震作用下故宫太和殿抗震性能研究 被引量：20
1
作者 周乾 闫维明 +1 位作者 关宏志 纪金豹 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期25-32,共8页
为有效评估故宫太和殿结构的抗震性能,对其开展罕遇地震作用下的有限元分析。基于榫卯节点、斗拱、柱础平摆浮搁等构造特征,考虑柱-填充墙之间的接触关系,建立太和殿结构的非线性有限元分析模型。通过响应谱分析,研究8度罕遇地震作用下... 为有效评估故宫太和殿结构的抗震性能,对其开展罕遇地震作用下的有限元分析。基于榫卯节点、斗拱、柱础平摆浮搁等构造特征,考虑柱-填充墙之间的接触关系,建立太和殿结构的非线性有限元分析模型。通过响应谱分析,研究8度罕遇地震作用下,太和殿结构内力及变形的总体分布特征;通过时程分析,得到太和殿结构典型节点的内力及变形响应曲线,进一步评价了太和殿的抗震性能。结果表明:8度罕遇地震作用下,太和殿墙体易产生受力破坏,明间屋顶部位变形较大,但木构架整体完好,可满足"墙倒屋不塌"的要求;此外,柱础平摆浮搁、榫卯节点、斗拱等构造有利于减小太和殿结构的地震作用响应。 展开更多
关键词 太和殿 木结构 古建筑 罕遇地震 有限元分析 抗震性能
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故宫太和殿减震构造分析 被引量：15
2
作者 周乾 闫维明 +1 位作者 关宏志 纪金豹 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期652-657,共6页
中国木结构古建筑以良好的抗震性能著称于世,这与其构造特征密切相关.为探讨古建筑侧脚、斗拱、榫卯连接、厚重屋顶和填充墙体等构造的减震性能,采用数值模拟方法,以故宫太和殿为例进行分析.采用ANSYS有限元分析程序,基于上述构造特征,... 中国木结构古建筑以良好的抗震性能著称于世,这与其构造特征密切相关.为探讨古建筑侧脚、斗拱、榫卯连接、厚重屋顶和填充墙体等构造的减震性能,采用数值模拟方法,以故宫太和殿为例进行分析.采用ANSYS有限元分析程序,基于上述构造特征,建立太和殿的有限元模型.通过模态分析,讨论了不同构造特征对太和殿自振周期的影响;通过地震响应分析,研究不同构造特征下,模型典型节点的位移、加速度响应峰值的变化特征,定量获得了不同构造对太和殿减震性能的贡献作用.结果表明:不同工况条件下,不考虑墙体时太和殿模型的基本自振周期最大,不考虑榫卯连接时太和殿模型的自振周期最小;地震作用下,不同构造对减小太和殿结构位移响应的贡献程度大小顺序为:墙体>榫卯节点>斗拱>侧脚>厚重屋顶;不同构造对减小太和殿结构加速度响应的贡献大小顺序为:榫卯节点>墙体>斗拱>侧脚>厚重屋顶. 展开更多
关键词 故宫 太和殿 构造 减震性能 中国古建筑
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故宫太和殿抗震性能研究 被引量：13
3
作者 周乾 闫维明 +1 位作者 关宏志 纪金豹 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期487-494,共8页
为合理保护太和殿,采取有限元分析方法研究其抗震性能.基于太和殿的典型构造特征,采用三维弹簧单元模拟榫卯节点及斗拱构造,建立太和殿有限元模型.通过模态分析,获得太和殿的基频及主振型;通过施加水平双向单点谱,分析太和殿在8度地震... 为合理保护太和殿,采取有限元分析方法研究其抗震性能.基于太和殿的典型构造特征,采用三维弹簧单元模拟榫卯节点及斗拱构造,建立太和殿有限元模型.通过模态分析,获得太和殿的基频及主振型;通过施加水平双向单点谱,分析太和殿在8度地震作用下的内力和变形,评价太和殿的抗震性能.结果表明:太和殿主振型以平动为主,且在水平向的振动关联很小;8度常遇地震作用下,太和殿的变形和内力很小,可满足抗震要求;8度罕遇地震作用下,太和殿的变形在容许范围内.此外,太和殿墙体对限制太和殿木构架侧移、减小部分木构架内力具有一定贡献. 展开更多
关键词 故宫 太和殿 木结构 抗震性能 模态分析
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故宫太和殿结构现状数值模拟研究 被引量：4
4
作者 周乾 闫维明 关宏志 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第6期66-70,79,共6页
采用数值模拟方法,研究了故宫太和殿的结构现状特征。考虑榫卯节点、斗拱连接等构造,建立了太和殿有限元模型。对模型进行自重荷载作用下、风荷载作用下的静力分析及8度多遇地震作用下的时程响应分析,获得了太和殿在不同荷载作用下的内... 采用数值模拟方法,研究了故宫太和殿的结构现状特征。考虑榫卯节点、斗拱连接等构造,建立了太和殿有限元模型。对模型进行自重荷载作用下、风荷载作用下的静力分析及8度多遇地震作用下的时程响应分析,获得了太和殿在不同荷载作用下的内力及变形特征。结果表明:在自重及风荷载作用下,太和殿结构的内力、变形均在容许范围内;地震作用下,结构保持稳定状态,且榫卯节点及斗拱构造有利于减震。太和殿的结构现状是安全的。 展开更多
关键词 太和殿 结构现状 有限元分析 古建筑 木结构
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故宫太和殿山面扶柁木结构现状分析 被引量：2
5
作者 周乾 张学芹 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2006年第S1期923-926,共4页
主要对故宫太和殿山面扶柁木结构现状进行了静力分析,根据扶柁木卯榫节点连接特点,采用ANSYS仿真技术,研究了支顶前后的扶柁木结构力学和变形,详细分析了各项相关参数,得出了有效结论。供古建筑结构保护参考。
关键词 太和殿 扶柁木 卯榫节点 支顶 ANSYS仿真
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湖北武当山及其太和宫空间总体划分疑论
6
作者 夏博锐 王晓 《华中建筑》 2014年第8期196-199,共4页
通过综合分析,认为明代湖北武当山太和宫所属的总体空间,可划分为天国、天城、天宫三大区域;其中"一天门"以上,为"天国"范围;朝圣门以内,为"天城"范围;紫金城以内,为太和宫的"天宫"范围;紫金... 通过综合分析,认为明代湖北武当山太和宫所属的总体空间,可划分为天国、天城、天宫三大区域;其中"一天门"以上,为"天国"范围;朝圣门以内,为"天城"范围;紫金城以内,为太和宫的"天宫"范围;紫金城南天门外至山门之间对称的封闭空间,为"天宫"的前导空间范围。 展开更多
关键词 武当山 道教建筑 太和宫 空间划分
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故宫太和殿动力特性与常遇地震响应 被引量：7
7
作者 周乾 闫维明 +1 位作者 关宏志 纪金豹 《文物保护与考古科学》 北大核心 2015年第1期46-53,共8页
为更好地保护故宫太和殿,采用有限元分析方法,研究了太和殿的动力特性及常遇地震作用下的响应。采用弹簧单元模拟榫卯节点及斗拱构造,并考虑柱础为铰接,建立了太和殿有限元模型。通过模态分析,获得了太和殿基频及主振型;通过对模型进行... 为更好地保护故宫太和殿,采用有限元分析方法,研究了太和殿的动力特性及常遇地震作用下的响应。采用弹簧单元模拟榫卯节点及斗拱构造,并考虑柱础为铰接,建立了太和殿有限元模型。通过模态分析,获得了太和殿基频及主振型;通过对模型进行时程分析,获得了典型节点的位移、加速度响应曲线,以及典型单元的内力响应曲线,评价了太和殿的抗震性能。结果表明:太和殿基频为0.9Hz,主振型以平动为主;常遇地震作用下,太和殿能保持稳定振动状态,结构的内力和变形均在容许范围内,且斗拱及榫卯节点均能发挥一定的减震作用。 展开更多
关键词 中国古建筑 木结构 动力特性 地震响应 故宫太和殿
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