中国木结构古建筑抗震性能的研究

以殿堂式木结构为研究对象,通过理论分析和数值模拟推导出了榫卯节点和铺作层之间的半刚性单元的刚度矩阵,即采用组合式弹簧单元模拟柱脚与础石、榫卯节点和铺作层之间的连接单元,给出了动力方程,并通过对《营造法式》中的殿堂和厅堂模型结构的分析,求解出了结构各个层面的地震动力放大系数,为木结构古建筑的保护、维修和加固提供理论依据和技术参考,对现代建筑结构抗震研究也具有借鉴意义。

营造尺和材分制:应县木塔五层木构表里数据采集与试解

建立在本研究团队既有假说与分析基础上,本文选取应县木塔五层外檐铺作作为研究对象,分别以三维激光扫描和计算机X射线成像(CR-Computed Radiography)技术采集外部设计与内部隐蔽构造数据信息,充分结合实测数据对现有成果进行验证,并对应县木塔五层斗栱材分制度、尺度设计和部分内部榫卯设计进一步提出以下推论:一,应县木塔五层斗栱足材广约1.2尺(20分°),单材广约8.4寸(14分°);材厚在5寸至6寸之间,或存在多种设计;二,应县木塔五层大木设计之中丈尺设计与材分设计或同时存在:以丈尺控制开间(朵距)、屋架、栱长整体比例关系,以材分配合栱与斗的精细设计;三,应县木塔五层斗栱的内部榫卯设计同样受到丈尺和材分思想的双重控制。此外,本文还强调三维激光扫描技术和计算机X射线成像技术综合运用在古建筑研究中的深远前景,同时也讨论了现有技术条件的局限和本研究的不足之处。

木结构古建筑的抗震性能分析

研究木结构古建筑的抗震性能对保护和开发我国古建筑遗产具有重要意义。本文以抬梁式殿堂型木结构建筑为例,结合试验结果,对其独特的结构形式、工作机制和抗震性能进行了研究,结果表明特殊的台基构造方式,柱根浮搁于础石及榫卯斗的半刚性连接使得木结构古建筑具有较好的抗震消能特性。

宋式带“昂”斗栱节点力学性能试验研究

古建筑中宋式斗栱节点最为显著的特征之一就是带有"下昂"。为研究具有这种特征的斗栱节点的受力性能,制作1∶3.52的缩尺模型试件进行竖向荷载试验和水平低周反复荷载试验,依据宋《营造法式》和实际建筑的"有昂无梁栿"和"有昂有梁栿"两种类型的宋式斗栱节点模型,设计并制作了以柱头斗栱节点为对象的试验模型。研究结果表明:在竖向荷载作用下,栌斗始终作为薄弱构件首先破坏;下昂与梁栿虽打断了斗栱节点分层叠加,但其依旧能保持良好的整体性;水平荷载作用下单个斗栱节点的倒三角形构造易发生转动,但加入梁栿后,节点的转动受到约束而发生滑移,此时斗栱表现良好的耗能效果,由此说明斗栱节点良好的抗震性能并非来自单个斗栱节点,而是由其通过相互约束协同工作而产生;底部暗销有较强的锚固作用,斗栱节点水平承载力主要由底部暗销的锚固力和柱与斗栱节点接触面的摩擦力组成。

故宫本《营造法式》图样研究(一)——《营造法式》斗栱榫卯探微

本文梳理了《营造法式》图样部分的特点和研究意义,介绍了故宫本《营造法式》图样的独特价值,精细复原并解读了《营造法式》图样所载的五铺作斗棋榫卯的设计。