考虑土-结构相互作用永祚寺文峰塔地震响应分析

为研究土-结构相互作用对古塔地震响应的影响,借助ABAQUS有限元软件通过对地基土施加黏弹性边界,建立了不考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction, SSI)效应、SSI效应下不考虑基础与地基土分离滑移与SSI效应下考虑分离滑移三种模型,通过时程分析法对比分析了SSI效应对山西省永祚寺文峰塔动力特性与破坏形态及损伤的影响。结果表明:考虑SSI效应后古塔高阶自振频率显著降低,其水平位移与层间位移角将总体增大,水平加速度放大系数呈下降趋势,塔下层损伤明显加剧且上层损伤有所降低,基础损伤明显;在设防地震作用下基础与地基土分离滑移现象加剧,有将沿中和轴破坏的风险,底层塔檐为薄弱部分,且基础的损伤不容忽视。分析结果对于预测高层密檐塔损伤破坏具有参考作用。

晋祠鱼沼飞梁结构整体稳定性分析研究

【目的】晋祠鱼沼飞梁作为“世界上最古老的立交桥”,凸显着山西古建筑的文化特色。【方法】通过回弹仪对晋祠鱼沼飞梁石柱抗压强度进行测试;依据测绘图纸利用AutoCAD软件进行三维建模,并利用ABAQUS有限元分析软件对其静力荷载及地震作用下的整体稳定性进行数值模拟分析。【结果】结果表明:鱼沼飞梁在静力作用下,构件所受应力远小于允许值,地基沉降量较小,趋于稳定;在地震作用下,结构受力均匀对称,顶面位移最大,石柱第三主应力主要集中于柱脚与柱顶,且沿地震波加载方向,斜截面发展,所受应力也小于允许值,具备较好的抗震稳定性。本研究可为鱼沼飞梁日后的保护和修缮工作提供参考依据。

考虑土-结构相互作用倾斜状态文峰塔地震响应分析

为研究在土-结构相互作用下倾斜状态古塔地震响应,利用ABAQUS有限元软件,采用等效线性化地基土及非线性化砖石材料,考虑土体与结构分离滑移的几何非线性,借助python语言添加黏弹性人工边界,建立了倾斜及未倾斜状态永祚寺文峰塔两种有限元模型,通过时程分析方法对比研究倾斜因素对古塔抗震性能影响。结果表明:多遇地震作用下,文峰塔历史最大倾斜量对其抗震性能影响较小,峰值位移、层间位移角及加速度放大系数较未倾斜状态增加较小;设防地震作用下,倾斜状态文峰塔残余位移大幅增加,下层层间位移角普遍放大,加速度放大系数有所提高,塔身在倾斜侧损伤面积及损伤程度急剧增大,同时基础损伤也不容忽视。分析结果可为同类倾斜状态高层密檐砖塔抗震保护提供借鉴作用。