论文部分内容阅读
砖石古塔融合了中外建筑文化的精华,体现了我国古代建筑的杰出成就。但因建造年代久远,且遭受自然与人为破坏,现存砖石古塔结构材料性能下降,结构存在损伤。为了给残损砖石古塔结构抗震保护提供科学依据,应依据现存古塔结构损伤状况,进行结构动力分析。基于结构损伤理论,对古塔的力学计算参数进行修正,以表征结构的既有损伤。通过对兴教寺玄奘塔、测师塔、基师塔的结构保存现状进行调研,并对其动力特性进行了原位测试,将结果与数值计算结果进行对比,确定了测师塔的结构损伤状况。依据残损结构的计算参数,进行了测师塔地震反应分析,研究了该塔在地震作用下的动力响应规律,并对结构抗震薄弱部位进行判定。具体工作包括: 对陕西省西安市兴教寺古塔建筑群结构保存状况进行了调研,量测了玄奘塔、测师塔与基师塔的结构尺寸、砌筑块体尺寸及砌筑缝宽、既有裂缝及走向特征进行了量测;并查阅相关文献,对该塔群的建造及结构修复历史资料进行了整理;并对古塔砌筑块体材料尺寸及砌筑缝隙宽度进行了测量,对结构既有裂缝进行了观测。 应用超低频动态测试系统,对测师塔进行原位动力测试试验,采集了该塔在地脉动作用下结构振动的速度与位移信号,通过频域分析得到了该塔沿水平方向及竖向振动的前二阶频率。 在弹性条件下按现行规范确定砌体的弹性模量,采用通用有限元软件ABAQUS计算了兴教寺测师塔的振动频率,将计算结果与测试结果进行对比,分析了该塔结构损伤,确定了损伤参数。 依据损伤参数,对无损弹性砌体的力学参数进行修正后,分别输入单向、双向及三向地震波进行测师塔的地震反应分析,计算了古塔各层的位移及应力反应,依据计算结果对古塔的抗震薄弱部位进行了判定,为残损砖石古塔结构抗震保护提供了参考。