应县木塔精细化结构建模及水平受力性能分析.pdf

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1、第34卷第9期2013年9月JournalofBuildin~StructuresVo1．34No．9Seo．2013文章编号：1000—6869(2013)09—0150—09应县木塔精细化结构建模及水平受力性能分析陈志勇，祝恩淳，潘景龙’(1．哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150090；2．新布伦瑞克大学，新不伦瑞克弗雷德里克顿E3B5A3)摘要：结合现场调查，对应县木塔进行结构体系分析、精细化建模、动力特性和水平受力性能分析。分析表明，应县木塔为“层叠平台式梁柱结构”体系。使用梁一短柱单元组模拟斗棋，刚度等效单元模

2、拟梁柱及柱脚节点，建立了木塔的理想和现状精细化模型进行分析。结果表明，土磬墙对第1明层有嵌固作用，故木塔第1层侧移呈弯曲型而其它各层主要呈剪切型；明层铺作、暗层柱架、暗层铺作和明层柱架的抗侧移刚度依次减少，现状模型抗侧移刚度比理想模型平均低33％；多遇地震作用下，木塔部分明层柱架侧移角超过了弹性层间位移角限值；基于木塔柱脚连接特点，提出使用“重力抗倾覆力矩与倾覆力矩之比”作为木塔倾覆评判准则，多遇地震作用下木塔无倾覆危险，但在罕遇地震作用下则可能倾覆。关键词：应县木塔；木结构；精细化有限元分析模型；受力性能；地震响应；

3、安全评估中图分类号：TU366．2TU311．41文献标志码：ALateralstructuralperformanceofYingxianWoodPagodabasedoOnrefIi1nedFEmoadelsCHENZhiyong一，ZHUEnchun，PANJinglong‘(1．HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；2．UniversityofNewBrunswick，FrederictonE3B5A3，Canada)Abstract：Thispaperp

4、resentsthestructuralsystemanalysis，refinedFEmodelling，dynamiccharacteristicsandlateralstructuralperformanceanalysisofYingxianWoodPagoda．Thepagodacanberegardedasalayeredplatformbeam—columnstructure．TworefinedFEmodelsofthestructureofYingxianWoodPagodawithandwithou

5、tconsideringdamageweredevelopedbasedonABAQUSplatform，respectively，inwhichtheDou—Gongwasmodeledwithbeam—short—columnassemblyandthecolumn—framejointsweresimulatedwithstiffness—equivalentelements．Thelateraldriftofthe1ststoryofthepagodaappearedasbendingtypewhilethos

6、eofotherstoriesshowedasshearingtype，sincethemudwallstren~henedthecolumnframesofthe1ststory．ThelateralstiffnessofthePu—ZHOlayersintheapparentstories，thecolumn—framesinhiddenstories，thePu—ZUOlayersinhiddenstoriesandthecolumn—framesinexposedstoriesdecreased，sequent

7、ially．Thelateralstiffnessofthepagodamodelwithconsideringdamagewasaveragely33％lowerthanthoseofthepagodamodelwithoutconsideringdamage．Underthefrequentearthquake，thelateraldriftratiosofseveralapparentstoriesexceedtheelasticinter-storydriftratiolimit．Anindexforevalu

8、atingtheoverturningofthepagodawassuggested，andthesafetyofYingxianWoodPagodaunderearthquakeswasassessed．AlthoughYingxianWoodPagodahasnotoverturnedunderthefrequentearth