基于残损状态评估的光岳楼木结构抗震性能研究

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光岳楼自明洪武七年(1374年)建成至今已经超过600余年,这600年中经历了狂风暴雨、雷击电闪、地动山摇和兵荒马乱、征战攻伐、炮火连天等战争的破坏,也经历了20余次大修,至今保存完好,但是局部构件也出现了径面开裂、柱脚劈裂、承重柱倾斜、柱脚朽损、表面侵蚀老化、弯折、持久力变形、腐朽、环裂等残损现象。本文以光岳楼为研究对象,对木结构进行分析,研究残损木结构的抗震性能;通过实地调查光岳楼的残损现状,结合国家相关规范对光岳楼的残损状态进行评估,并对光岳楼的残损原因进行分析,发现光岳楼的残损主要是梁柱残损,梁柱的残损主要是裂缝。用有限元软件建立残损光岳楼木结构的有限元模型进行分析;结合实际情况,引入残损程度、残损位置、柱脚滑移等因素研究各种残损对木结构抗震能力的影响,为光岳楼木结构的修缮提供一定的理论支持。文章通过光岳楼残损调查,光岳楼残损状态评估,光岳楼模型的模态分析,残损光岳楼动力时程分析,不同构件残损下光岳楼的动力时程分析,研究了残损光岳楼的抗震性能,通过实际调查和有限元数值模拟相结合的方法,得到梁柱残损分别作用下光岳楼的抗震能力,研究结果表明:梁柱不同程度的残损对结构整体抗震性能的影响是不同的。梁残损中,对结构影响最大的是跨中的10mm竖直裂缝,对结构影响最小的是梁端的5mm斜裂缝。柱残损中,对结构影响最大的是柱的倾斜,对结构影响最小的是柱中的5mm裂缝。希望对后续相似历史建筑的修缮加固提供更科学的理论依据和实践参考。
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