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应县木塔枓栱的力学性能分析研究

钟永  
【摘要】: 中国古代建筑历史悠久,其中最具中国特色的当属古代木结构。节点连接是木结构的关键问题,而枓栱连接中国古代木结构两种节点连接形式之一。枓栱是一种十分独特的,集榫卯技术大成的组合构件。枓栱连接为半刚性连接,能起到良好的减震作用。应县木塔是我国现存最高最古老的一座木构式建筑,坐落在山西省应县。全塔六檐四平坐、五明层,共九层,所有枓栱各有异同,共有36种不同做法。本文选取应县木塔中各枓栱作为分析对象。 论文对各枓栱的构造形式、功能进行了归纳总结。运用ABAQUS程序建立了各枓栱的三维有限元腜停⒍云浣辛耸蚝稍刈饔孟潞退胶稍刈饔孟碌数值模拟,分别得到了枓栱在竖向荷载作用下和在水平荷载作用下的荷载―位移曲线,并归纳总结了各枓栱的破坏形式及传力路径等。 基于各枓栱在竖向荷载下和水平荷载作用下的ABAQUS有限元分析,得到了枓栱之间的不同构造对其相关力学性能的影响。鳀挅碓谑蚝稍睾退胶稍作用下,破坏形式各有异同。论文通过对各枓栱破坏形式的比较分析,将各枓栱破坏形式相同的划分为同一类别。 根据各枓栱在竖向荷载作用下和水平荷载作用下的力学性能,建立了枓栱在竖向荷载作用下的简化力学分析模型和在水平荷载作用下的简化力学分析模型,可以用来简单有效地预估各枓栱在竖向荷载和水平荷载作用下的极限承载力。


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