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考虑上部结构与地基共同作用泰塔稳定性分析及纠偏技术研究

范冠先  
【摘要】:砖石古塔是我国文化遗产的重要组成部分,是中国历史上独特的建筑形式,对研究古老中国的历史、文化、宗教、艺术、经济、外交等具有重要的价值。与一般高层建筑相比,砖石古塔具有高耸、地基压应力大、易发生倾斜及脆性破坏的特点,其加固保护工作风险性更高、技术难度更大。目前的建筑结构设计中,常常把地基与上部结构分开计算,而塔体的倾斜及结构破坏往往是上部结构与地基共同作用的结果。因此,在塔体稳定性分析和纠偏加固设计中,共同作用的影响不容忽视。本文以陕西省旬邑县泰塔为研究对象,基于共同作用理论,对泰塔的稳定性及纠偏加固技术进行研究,论文的主要内容和结论:(1)对泰塔的裂缝、变形进行全面的调查,并对泰塔倾斜、沉降的原因进行系统的分析,以此作为稳定性评估和纠偏加固的前提。(2)用传统评估法对泰塔的安全稳定性进行初步评估,结合泰塔工程实例,提出以砖石古塔体量、完整性、地基变形速率为技术指标的综合评估法。此法可以作为大型砖石古塔稳定性评估的参考。(3)采用有限元法确定泰塔整体失稳的临界倾角,并对塔体初始倾斜3度时的稳定性进行分析,强调泰塔抢险纠偏工作的紧迫性。稳定性分析结果为纠偏加固工作提供理论指导和数据支持。(4)用有限元法研究地基弹性模量对塔体及地基应力、位移分布规律的影响,结果表明,适当的提高地基刚度对削弱塔体上部结构应力有积极的影响,随着地基刚度增大,削弱效应逐步减弱。


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