基于荷载修正的传统木构建筑构件重要性分析方法研究

传统木构建筑的构件重要性对于整体结构状态的评估具有重要意义,为弄清楚传统木构建筑的构件重要性,开发了一种基于荷载修正的传统木构建筑构件重要性评价程序,基于荷载工况修正与荷载重分布修正重构了荷载分布矩阵,基于荷载施加构件修正改进了构件重要性计算方法。以典型传统木构建筑——保国寺大殿为例进行了数值模拟分析,并基于广义刚度评价了构件重要性,分析了各项修正对构件重要性的影响情况以及最终修正对构件重要性的结果变化率。结果表明:柱类构件的修正变化为-0.526%~2.192%;梁栿类构件的修正变化为-2.638%~50.598%;铺作类构件的修正变化为-12.763%~9.989%;槫类构件的修正变化为-7.586%~6.918%。保国寺大殿构件重要性排序:柱类>槫类>梁栿类>铺作类;修正后柱类、梁栿类重要性提高,铺作类、槫类重要性降低。可为传统木构建筑的结构状态评估和预防性保护提供参考。

典型江南传统木构建筑的构件重要性分析方法

以江南典型宋元木构建筑(宁波保国寺大殿)和江南典型明清木构建筑(甘熙故居津逮楼)为研究对象,基于能量方法,采用改变后结构整体应变能的单位体积改变率作为构件重要性的评价指标,运用有限元软件ANSYS开发基于生死单元法和改变弹性模量法的构件重要性评价程序.通过对保国寺大殿和津逮楼的单榀框架和整体框架在竖向荷载作用下的结构构件重要性的计算分析,得到构件的重要性系数和重要性排序,并指出这两个典型构架体系的江南传统木构建筑的关键构件.结果表明:改变弹性模量法更适用于江南传统木构建筑结构构件的重要性分析.

基于能量方法的江浙地区抬梁式及穿斗式传统民居木构件重要性分析

为研究中国传统木构建筑的结构构件重要性排序问题,以江浙地区抬梁式和穿斗式两种典型的传统民居木结构类型为研究对象,基于能量方法采用构件属性改变后对结构整体应变能的单位体积改变率作为构件重要性的评价指标,运用有限元软件Ansys(16.0)开发了基于生死单元法和改变弹性模量法的构件重要性评价程序。分析结果表明,改变弹性模量法更适用于中国传统木构建筑的结构构件重要性分析。通过对抬梁式和穿斗式的单榀框架和整体框架在竖向荷载、水平地震荷载两种工况下的结构构件重要性的计算分析,得到了构件的重要性系数和排序,并提取出了抬梁式和穿斗式传统木构的关键构件。研究结果可以为确定传统木构建筑遗产在修缮施工、维护以及结构健康监测过程中需要重点关注的构件提供科学合理的理论依据。