考虑柱体摇摆效应的殿堂式木结构古建筑非线性地震反应分析

为了准确描述半刚性榫卯连接柱架在地震作用下的动力性能,采用非线性转动弹簧以模拟柱体在地震作用下的摇摆行为,基于柱体、榫卯节点及斗栱的非线性恢复力模型,提出了单层殿堂式木结构地震分析的集中质量简化分析模型,进行了地震作用下的结构动力响应时程分析。通过计算时程曲线与振动台试验结果的对比分析发现,未考虑柱体摇摆的计算值与试验值的误差较大,考虑摇摆效应的整体结构时程曲线计算峰值与柱架的实际位移峰值误差相对较小,且峰值出现的时间基本相同。基于简化模型进一步进行了参数分析,结果表明:竖向荷载可以显著降低殿堂式木结构的地震位移响应;柱高越大,结构的地震位移响应越大;结构的地震位移响应随着榫卯节点转动刚度的增大而显著降低;斗栱数量的增加提高了整体结构的抗侧刚度,从而降低了结构的地震位移响应。研究结果可为木结构古建筑在地震作用下的性能评估提供计算依据。

古建筑殿堂型结构耗能减震性能的有限元分析研究

中国古建筑在中国传统文化中占有相当重要的位置。从某种意义上说,它们代表着中国古代科技的发展水平,集历史性、艺术性和科学性于一身。但由于历史条件等原因,以往的研究一般着重于古建筑的历史性和艺术性的研究,而对古建筑的科学性研究较少。在介绍木结构古建筑殿堂型结构体系基础上,从构成木结构古建筑殿堂型结构体系的构件入手,建立了木结构古建筑殿堂型结构体系构件的有限元模型,通过SAP2000程序对缩尺1:3.52的木结构古建筑殿堂型心间结构进行了有限元分析,定量地得出斗拱、榫卯和屋面对木结构古建筑殿堂型结构的耗能减震起着重要的作用等一些有意义的结论,为当今耗能减震的结构的设计提供一定的借鉴。

从山西万荣东岳庙午门看《营造法式》中分心斗底槽等地盘分槽图的几个问题

通过山西万荣县东岳庙午门个案的研究,探讨《营造法式》殿堂结构地盘分槽图三个问题:《营造法式》殿阁地盘分槽图中的"分心斗底槽"进深方向补间铺作可否布置三朵;地盘分槽图中,同跨度的开间补间铺作数可否布置相异;陈明达先生所预言的"角内华棋"现象。同时,分析了东岳庙午门所见的"连栱交隐""内转角附角枓"构造。

殿堂式木结构古建筑屋盖梁架体系动力特性及地震响应分析

以新城开善寺大殿的屋盖梁架体系为研究对象,通过数值模拟并参考相关试验得到了直榫、馒头榫和斗栱等节点的半刚性参数,进而建立了殿堂式木结构古建筑屋盖梁架模型,分析了结构的模态和关键构件的加速度和位移响应,并研究了屋盖质量和木材顺纹弹性模量对模型自振频率和动力响应的影响。结果表明,屋盖梁架模型前两阶振型均为平动。随着地震激励的增大,梁架各节点的峰值加速度和位移响应随之增大。同一地震激励下,相同高度的山面的椽栿的峰值位移大于正心间对应的构件,而两者的峰值加速度基本相同。相同工况下,各节点X向峰值位移无明显变化,Y向峰值位移总体上由下往上呈现逐层增大的趋势。随着屋盖质量的增大,自振频率减小,梁架各节点的峰值加速度先增大后减小,而峰值位移增大;随着木材顺纹弹性模量的减小,自振频率减小,各节点的峰值加速度减小,而峰值位移增大。

《营造法式》中殿阁地盘分槽图的探索与引论

对《营造法式》中的殿阁地盘分槽图的研究,涉及大木作制度中殿阁、槽、骑槽、压槽、斗底等关键概念,分歧较大。本文分析了地盘分槽图研究中的主要观点——它们的起点、企图解决的问题、其中有价值的线索和存在的障碍。试图使问题明朗,并引出必要的结论。文中指出:殿阁地盘分槽图不是孤立存在的,它与殿堂草架侧样图配合,共同揭示殿堂结构特征。它是铺作层的俯视图。进而对殿堂与殿阁、分槽形式、斗底、骑槽等概念加以研判。

《营造法式》卷三十一(大木作制度图样下)注疏

本文是《营造法式》中卷三十一的注疏。该卷为大木作制度图样的下卷,李诫用了一整卷篇幅,以图释的方式,专论殿堂与厅堂两类大木结构的特征、分类、分型及其属性。其中涉及铺作层、分槽形式、铺作配置、间缝内用梁柱等一系列大木结构的关键概念,有必要在探讨中取得共识。《营造法式》中的大木作图样注疏,尚属尝试。故先将卷三十一注疏发表,以征求意见。

再论《营造法式》中的“分心斗底槽”与“金箱斗底槽”

本文从《营造法式》图样'殿堂八铺作双槽草架侧样图'中一条小注'斗底槽准此,下双槽同'的疏证开始,指出将其通释成'’斗底槽’侧样与’双槽’侧样相同',有悖于古籍训诂中'随文释义注疏'的原则。进而指出:将'斗底'解释成'斗'的形态(回字形)的一个无法逾越的障碍,是'斗形'与条状的'槽'相悖。既然《营造法式》是以'殿阁地盘图'与'草架侧样图'配合,来描述殿堂结构,就不应当脱离殿堂结构的属性去建空中楼阁。指出:'铺作层'是殿堂结构的特征,殿阁地盘图则是描述铺作层分槽形式的图,草架侧样图中的铺作形式,则反映了槽的深度。