轴压作用下斗栱的精细化有限元模型研究

斗栱中斗与横栱之间的嵌压及摩擦作用是影响斗栱在轴压作用下力学性能的重要因素。基于木材的正交各向异性本构关系和Yamada-Sun强度准则,引入修正的库伦摩擦模型,开发了木材本构关系子程序及木材摩擦子程序,并将两种子程序联合编译形成用户子程序,使用该子程序建立了大式建筑单翘单昂柱头科斗栱的精细化分析模型。将精细化模型及不采用子程序的普通有限元模型与斗栱轴压试验进行对比分析,结果表明:精细化模型计算得到的荷载-位移曲线、各构件的内力和变形与试验结果更吻合,更能真实反映斗栱在轴压作用下的力学性能。

古建筑木结构屋盖梁架体系动力性能分析

针对目前古建筑木结构研究领域中对屋盖梁架的动力性能研究甚少的现状,该文以殿堂型木结构为研究对象,按照《营造法式注释》的构造要求建立屋盖梁架层模型,通过对其进行动力性能分析,得出了屋盖梁架层的结构动力特性以及在各种工况作用下的位移最大响应值和加速度最大响应值,求解出了各梁架层的动力放大系数。研究表明:屋盖梁架模型的第一频率为1.486Hz;屋盖梁架模型的自振频率远远高于振动台试验整体结构模型的自振频率;梁架层最大位移值随地震作用和高度的增加而增大;大震(400gal)时半刚性榫卯连接的减震效果比中震(220gal)、小震(110gal)时的减震效果要好;层间动力放大系数值在1左右;屋盖层与铺作层的动力放大系数在0.9左右。