泉州仁寿塔抗震能力研究

《泉州仁寿塔抗震能力研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第卷增刊防灾减灾工程学报年月一一泉州仁一寿塔抗震一能力研究蔡辉腾郑师春张颖福建省地震局福州摘要结合仁寿塔的结构特征讨论了其杭震性能在动力特性试脸和地定危险性分析基拙上依据现代地震工程理论对仁寿塔的扰震能力进行了分析与评估可作为古建筑杭发保护的参考依据关健词仁寿塔抗展性能动力特性地震危险性分析抗震能力中圈分类号文欲标识码文章编号增刊前言泉州开元寺仁寿塔地处华南沿海地展带内东临地震活动性较强的滨海断裂带历史上多次强震活动特别是年泉州海外级大展对塔体结构造成了一定的损坏加上年久失修这座名塔已是伤痕累在未来的岁月中仁寿塔还能经得住多大地展的考验这即是本项目的立意所在仁寿塔

2、的结构概述结构特征泉州仁寿塔建于公元年为仿木楼阁式的石结构建筑图塔高塔体由塔心柱内图仁寿塔‘,结构动“特性喜需复瞿辈纂愁嚣藻慧淤镖驾箕登和空心柱体塔筒每个外转角处均设立圆形石柱在结构的动力特性是分析古塔抗震性能的重要指石柱的梁托上及内外筒的墙体上按等间隔设置仿标也可作为评价古塔残损状态的参照依据结构的木结构的石斗拱塔体每层每边设一门或一完门完动力特性通常可由建立理论的力学模型或对结构现位置逐层逐边互换在立面上塔体自下而上内场实测获得由于古塔建造年代久远且存在损伤难外筒半径逐层减小形成内外各级阶梯且每阶截于提供力学模型所需的原始数据和准确的参数因面不变的阶形建筑表为

3、塔实录几何尺寸此现场实测是确定古塔动力特性的重要手段表仁寿塔几何尺寸现场实浏测试方法采用环境脉动法环境随机激振雷翠票絮黔该法是直接以整体建筑为检测对象利用环境随机振动对建筑物不规则的微弱干扰引起结构物脉动三响应利用工程振动反演理论通过线性模态参数一壑止过矍二过⋯立巡如振型模态频率等的提取来测定结构的动力特性的脉动测试的流程如图收稿日期修回日期作者简介蔡辉腾男硕士研究生主要从事地展工程和结构抗震研究增刊蔡辉腾等泉州仁寿塔抗震能力研究层厚约属类场地塔基土层以下是大片完整的花岗岩这就避免了地展时产生砂土液化又使受力层分布比较均匀承重良好相对于泉州其—它地区场地条件相对较

4、好显然塔址是经过精心挑选的体形规则有节律砖石古塔大多是方形多角形或圆形平面规则对称从立面看无论是密檐式抑或是阁楼式塔身截面多采用由下而上逐层递减的收分技术塔身成自然缓和的锥体形这不仅从视觉上给人以挺秀柔和的感觉而且从结构上增加了建筑物的稳定性砖石古塔这种规则而稳定的结构特点不仅可减少地震的扭转效应而且层间抗力与地展剪力相协调避免了中下部形成薄弱层的不利情况整体性能良好砖石古塔由于外形的复杂图仁寿塔顶层的石斗拱性形成结构体系的多样性但其墙壁较厚部分还具备较强的楼层约束这种结构体系类似于现代高仁寿塔每层均设四门四完位逐层互换层建筑中的简体结构具有良好的抗展能力这样在丰

5、富双塔外型的同时能平均分散塔身重力还可避免塔身结构在某一侧面由于应力集中产生破仁寿塔特有的抗展性能一一一坏一塔筒采用个转角正八边形而不是采用仁寿塔顶高耸的金属塔刹采用八条大铁四个转角方塔可有效地减少相应梁柱的跨距及链与八个翘角连接图既约束了塔刹的变形又承受的上部荷载并由此减少立柱和墙体对基础的减小了塔刹在地震时可能产生的鞭梢效应压力据估计仁寿塔砌体砂浆选用的材料可能是塔筒每个外转角处均设立圆形石柱在石柱当时古代墓地所使用的传统合成方法即采用石灰的梁托上及内外简墙体上按等间隔设仿木结构糯米和瓷粉类似于高岭土等的混合物这些混合的石斗拱石斗拱沿内外筒壁对称排列层托出材料

6、经过处理后可形成坚硬的石灰胶结层其砂浆图既缩小了上面石梁的跨度又使石斗拱变化强度标号估计可达到在砌体的施工艺方面的梯度能够满足脆性材料对刚性角的要求因此不这些塔体采用细料石无垫片铺浆砌筑工艺石结构但减少了石斗拱上梁板的跨度和弯距而且改变了的实验结果表明这种砌筑方法的抗剪强度分别比石梁的受力形式克服了石梁抗弯性能差易被折断传统施工艺之一的有垫片铺浆砌筑和有垫片干砌的不足之处同时又充分发挥了石结构材料抗压性后甩浆塞缝的抗剪强度约大倍和倍因能强的特点而石梁和楼盖与内外筒结构的相互连此可较好地保证墙体的稳定性提高砌体的抗剪和接在空间上对塔心柱与塔筒墙体起到了约束作用抗弯能

7、力并加强了塔体结构的整体性保证了水平地展作用不过由于地震风化渗水以及寺庙常年香火下结构的均匀受力和共同工作的可能性烟熏对塔身的污染等因素的影响加上年久失修古仁寿塔虽是花岗岩材料砌筑的但采用仿木塔砌块强度和砂浆强度都有所下降这对古塔的抗结构与现代砌体房屋有着很大的不同其构件之间震能力是有不利影响的从历次的震害调查中还可采用摔卯结构无论石梁托都是棒眼接合增加以看出古塔的塔刹塔檐角和回廊的扶栏等局部突结构阻尼在地震作用时能起到耗能作用塔壁使用出部位在地展中容易被震坏此外因场地周边地下加工雕琢的花岗岩以纵横交错的方法亚砌计彝精过度开发引发的塔身倾斜也是包括仁寿塔在内的确筑

8、工填密同时