基于摇摆柱原理的古建筑木结构柱架抗侧分析及试验验证_张风亮

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1、基于摇摆柱原理的古建筑木结构柱架抗侧*分析及试验验证1，211111张风亮赵鸿铁薛建阳谢启芳隋䶮罗峥(1.西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055;2.陕西省建筑科学研究院，西安710082)摘要:古建筑木结构柱架的抗侧能力对整体结构的抗震性能有着重要的影响。通过对柱架受力机理进行分析，得出在水平反复荷载作用下柱架的受力变形以侧移为主，类似于“摇摆柱”;柱摇摆产生的埋置嵌入作用是柱架产生抵抗弯矩的根本原因;基于“摇摆柱”原理，并结合试验提出水平反复荷载作用下古建筑木结构柱架抗侧弯矩的理论计算公式，其计算结果与试验结果吻合良好;将试验与理论计算得出的M－θ骨架曲线进行

2、拟合，分别得出了三组柱架的抗侧刚度公式。关键词:柱架;摇摆柱;抗侧分析;埋置嵌入;试验验证;抵抗弯矩DOI:10.7617/j．issn．1000－8993.2013.10.013LATERALLOAD-RESISTINGANALYSISANDEXPERIMENTALVERIFICATIONOFANCIENTTIMBERCOLUMN-FRAMEBASEDONSWING-COLUMNSPRINCIPLE1，211111ZhangFengliangZhaoHongtieXueJianyangXieQifangSuiYanLuoZheng(1．SchoolofCivilEngi

3、neering，Xi'anUniversityofArchitecture＆Technology，Xi'an，710055，China;2．ShaanxiInstituteofArchitectureScience，Xi’an710082，China)Abstract:Thelateralload-resistingcapacityofancienttimbercolumn-frameplaysanimportantroleinseismicbehaviorofthewholestructure．Throughtheanalysisofthebearingmechanis

4、mtothecolumn-frame，itwasfoundthatthedisplacementofthecolumn-frameunderlaternalcyclicloadingwasmainlylateraldisplacement，justas“swing-columns”，andtheembedmentduetoswingwasthebasicreasonofproducingresistingmoment．Basedontheprincipleof“swing-columns”andtheexperiment，itwasestablishedthetheore

5、ticalcalculatingformulafortheresistant-lateralmomentofancienttimbercolumn-frameunderthehorizontalcyclicloading;thecalculatedresultswereingoodagreementwithexperimentalresults．ThroughfittingtheM-θskeletoncurvesbasedontheexperimentandtheoreticalcalculations，itwasrespectivelygotthelateralstif

6、fnessformulaofthreegroups’column-frame．Keywords:column-frame;swing-columns;lateralload-resistinganalysis;embedment;experimentalverification;resistingmoment0概述增大系数法得出了木框架的抗侧刚度公式，但此公古建筑木结构是中华民族五千多年文明史的直式一方面缺乏理论依据，另一方面其适用范围较小接体现，它不仅凝聚了中国古代的艺术和科技成果，(最大侧移量为40mm)，对于柱架的抗侧力分析不也直接体现了中华民族丰富悠久的文化价值。

7、在漫具有通用性。因此，本文主要通过理论分析并借助长的历史岁月中，不少古建筑木结构由于其独特的于课题组进行的8组柱架(3组未加固柱架、3组碳营造技术以及优良的抗震性能而能在无数次自然灾纤维布加固柱架和2组扁钢加固柱架)的拟静力试害的摧残下依然保存至今。这其中，柱架作为结构验，更加系统全面的对燕尾榫柱架的抗侧机制进行承载力的主体，其复杂的抗侧能力起着非常重要的作用。文献［1］曾通过柱架的动力和静力试验得出*国家科技支撑计划资助课题(2013BAK01B03-2);国家自然科学基金项目(51278399);国家文物局文物保护科学和技