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题名单檐歇山式古建筑抗震性能振动台试验
被引量：23
- 1
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作者
周乾
闫维明
纪金豹
杨娜
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机构
大同大学历史与旅游文化学院
北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室
故宫博物院
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出处
《文物保护与考古科学》
北大核心
2018年第2期37-53,共17页
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基金
国家自然科学基金优秀青年项目资助(51422801),国家自然科学基金资助(51278013),北京自然科学基金资助(8151003)
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文摘
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1.47Hz,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。
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关键词
单檐歇山
木结构
古建筑
抗震性能
振动台试验
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Keywords
single layer gable and hip roof
Timber structure
Ancient Chinese building
Seismic performance
Shaking table test
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
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题名单檐歇山式木构古建抵抗强震试验调查
被引量：11
- 2
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作者
周乾
闫维明
杨娜
纪金豹
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机构
大同大学
故宫博物院
北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室
北京交通大学
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第A01期32-36,79,共6页
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基金
国家自然科学基金优秀青年项目(51422801)
国家自然科学基金面上项目(51178028)
+1 种基金
北京自然科学基金重点项目(8151003)
上海市工程结构安全重点实验室开放课题(2016-KF05)
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文摘
为更好地保护我国古建筑,以单檐歇山式木构古建筑为例,采用振动台试验方法,研究了强震作用下我国明清官式木构古建的抗震性能。根据清工部《工程做法则例》的相关规定,参照故宫某单檐歇山式木构古建构造特征,制作了一个十等材古建筑试验模型。该模型包括平摆浮搁柱底、榫卯连接、斗拱、梁架、瓦顶、墙体等构造。通过对模型输入烈度逐渐增强的1940年El-centro 波,并考虑地震波为水平双向作用,分析强震作用下不同构造的试验现象,开展详细的震后调查,获得不同构造在强震作用下的抗震性能和震害机制。结果表明:强震作用下,我国明清官式木构古建的振动形式表现为柱架、斗拱、梁架及屋顶的近似同步往复摇摆;主要震害包括柱底偏移、榫卯节点开裂及拔榫、斗拱偏移及错位、额枋-垫板分离、墙体倒塌等,但承重木构架受损不严重,结构未产生倒塌。其良好抗震性能的原因与古建筑的构造特征密切相关。
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关键词
强震
木结构
试验
单檐歇山屋顶
调查
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Keywords
high intensity earthquake
timber structure
experiment
single layer gable and hip roof
investigation
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
TU352.11
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题名单檐歇山式木构古建抵抗极端烈度地震试验调查研究
被引量：5
- 3
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作者
周乾
闫维明
杨娜
纪金豹
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机构
故宫博物院
大同大学历史与旅游文化学院
工程抗震与结构诊治北京市重点实验室(北京工业大学)
北京交通大学土木建筑工程学院
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出处
《文物保护与考古科学》
北大核心
2020年第2期29-44,共16页
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基金
国家自然科学基金优秀青年项目资助(51422801)
国家自然科学基金面上项目资助(51878182)。
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文摘
为更好地保护我国古建筑,基于《单檐歇山式古建筑抗震性能振动台试验》的相关成果,研究了强震作用下我国明清官式木构古建的抗震性能,制作了与该论文相同的试验模型,进行了振动台试验。通过对模型输入烈度逐渐增强的1940年El-centro波,并考虑地震波为水平双向作用,分析了强震作用下不同构造的试验现象,开展了详细的震后调查,获得了不同构造在强震作用下的抗震性能和震害机制。结果表明:强震作用下,我国明清官式木构古建的振动形式表现为柱架、斗拱、梁架及屋顶的近似同步往复摇摆;主要震害包括柱底偏移、榫卯节点开裂、拔榫、斗拱偏移及错位、额枋-垫板分离、墙体倒塌等,但承重木构架受损不严重,结构未产生倒塌。其良好抗震性能的原因与古建筑的构造特征密切相关。
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关键词
古建筑
强震
振动台试验
单檐歇山屋顶
调查
-
Keywords
Ancient building
High-intensity earthquake
Shaking table test
single layer gable and hip roof
Investigation
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
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题名单檐歇山式木构古建抵抗强震分析
被引量：1
- 4
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作者
周乾
纪金豹
杨娜
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机构
故宫博物院
北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室
北京交通大学土木建筑工程学院
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出处
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2021年第3期40-47,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51878182)。
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文摘
为更好地保护我国古建筑,采取振动台试验与数值模拟相结合的方法,研究了单檐歇山类屋顶在强震作用下的抗震性能。制作了一个十等材木结构模型,构造包括平摆浮搁柱底、榫卯连接、斗拱、单檐歇山式梁架、瓦顶等部分。通过对模型输入水平双向的1940年El-centro波,且考虑地震波峰值为PGA=1.3g(x向),分析了极端强震作用下不同构造的试验现象,开展了详细的震后调查,获得了不同构造在极端强震作用下的抗震性能和震害机制。基于数值模拟手段,从理论上进一步探讨了极端强震作用下模型的抗倒塌性能。结果表明:极端强震作用下,我国明清官式木构古建的振动形式表现为柱架、斗拱、梁架及屋顶的近似同步往复摇摆;承重木构架受损不严重,结构未产生倒塌;数值模拟结果与试验现象基本吻合,且反映不同构造的有利影响。因此,我国明清官式木构古建在极端强震作用下具有良好的抗震性能。
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关键词
极端强震
木结构
试验
单檐歇山屋顶
数值模拟
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Keywords
extremely high intensity earthquake
timber structure
experiment
single layer gable and hip roof
simulation
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
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