多层木结构古建筑的抗震性能及破坏评估研究

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1、分类号学号1201841117而妥達统科技大#学位论文多层木结构古建筑的抗震性能_____________及破坏评估研究___________作者__________杨勇__________....乂f1、V.*I■..'J*'fJ■•*'/1/4..•指导教师姓名高大峰教授申请学位级别硕士专业名称建筑与土木工程论文提交日期2015.05论文答辩日期2015.06学位授予单位面要嬈痰斜技太嗛答辩委员会主席_____________评阅人_____________声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的

2、研宄成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名:曰期：/Z关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，S卩：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，

3、可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：$指导教师签名日期：本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研宄所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名：0

4、指导教师签名:日期：jw>，5•以.西安建筑科技大学硕士学位论文多层木结构古建筑的抗震性能及破坏评估研究专业：建筑与土木工程硕士

5、生：杨勇指导教师：高大峰教授摘要西安明城墙永宁门（南门）城门，原为隋唐长安皇城和唐末韩建所筑新城的安上门，唐末至北宋封闭了朱雀门、含光门，故至清代城墙南面仅开此一门。此门为明洪武七至十一年建成，取永保安宁之义，包括城楼、箭楼、闸楼、门外有瓮城、月城，为西安府城南的重要门户。在1926年被刘镇华的镇嵩军焚毁，现为了恢复西安城墙形制的完整性，对其箭楼进行复建，并依据现代结构抗震规范对其抗震性能、结构损伤及滞回耗能之间内在机制进行研究。本文即以西安城墙永宁门复建工程为背景，按照清工部《工程做法则例》规制，制作缩尺比为1:6的直榫柱架模型、多攒

6、斗拱模型和短柱模型，以及箭楼结构中部三间木构架模型，通过对其进行拟静力试验和地震模拟振动台试验，分析研究了三个构件模型在拟静力试验下的受力状态和破坏特征；通过对模拟振动台试验现象观察和结构损伤分析，得出了模型结构在不同地震工况下的位移反应和加速度反应的变化趋势；根据结构层间剪力和位移的滞回曲线得出结构各个部分吸收或耗散的能量，从而建立结构损伤和滞回耗能之间的对应关系。并得出了以下结论：（1）对直榫柱架、多攒斗拱层和短柱构件缩尺模型的拟静力试验现象和构件破坏特征的分析研究，得出地震作用下木结构古建筑构件破坏的主要形式。（2）通过对缩尺比1

7、:6的永宁门（南门）箭楼模型进行的地震模拟振动台试验数据进行分析，得出木结构古建筑在不同地震激励作用下的结构动力特性及其地震反应特征，结果表明，随着地震激励作用的增强,结构的耗能能力也随之增大，柱架层的耗能减震作用最明显。（3）为了掌握永宁门（南门）箭楼在地震作用下的破坏过程和状态，对震后其破坏程度做出合理评估，基于柱架直榫榫卯节点、斗拱结构层和柱础层在低周水平反复西安建筑科技大学硕士学位论文载作用下的滞回耗能特性和能量耗散原理，将柱架直榫榫卯节点、斗拱结构层和柱础层看做三个主要耗能构件，计算其在不同地震工况下各耗能构件的―构件破坏总耗

8、能‖；基于构件的―构件破坏总耗能‖和各构件在地震工况下耗能状况建立主要耗能构件在不同地震作用下的破坏模型；引入能量分配系数建立主要耗能构件破坏状态与整体结构破坏状态之间的关系，继而得出整体结构的破坏系数以反映整个结构在不同地震作用下的破坏状态，研究结果可为多层木结构古建筑的抗震加固提供科学合理的理论依据。关键词：多层古建筑木结构；抗震性能；破坏模型；破坏总耗能；破坏系数论文类型：应用基础研究基金项目：陕西省文物局重点科技项目（2011-K-008）；陕西省文化遗产保护规划设计研究院与西安建筑科技大学合作研究项目（2011034）；陕西省

9、教育厅专项科技项目（12JK0899和2010JK635）西安建筑科技大学硕士学位论文Researchonseismicperformanceanddamageassessmentofmulti-layer