鋼筋混凝土仿古建筑屋蓋結(jié)構(gòu)分析

 以大屋蓋為主要外部特征的漢唐風(fēng)格古建筑，不但是中華民族的重要文化遺產(chǎn)，在世界建筑史中也占有非常重要的地位。中國古建筑多以木結(jié)構(gòu)為主，而木材在防腐、防火、防蟲蛀等方面存在一定的缺陷，現(xiàn)代材料的使用恰好可以解決上述問題，鋼筋混凝土仿古建筑的設(shè)計與建造使中國古建文化得到繼承和發(fā)展。在鋼筋混凝土仿古建筑設(shè)計中，由于大屋蓋的造型、結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造連接等方面與傳統(tǒng)建筑存在較大差異，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計算和分析的難度增加，而且傳統(tǒng)計算方法自身存在很多不足之處。 本文針對鋼筋混凝土仿古建筑的結(jié)構(gòu)布置特點，在充分了解古建筑構(gòu)造的基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元軟件建立了各種仿古建筑模型，通過對大屋蓋結(jié)構(gòu)的靜力與動力計算分析，探索該類型建筑結(jié)構(gòu)的適宜計算方法。 文中首先分別對常見形式古建筑的構(gòu)造，以及各構(gòu)件的組成和它們在結(jié)構(gòu)中的受力做了簡要的介紹，然后根據(jù)古建筑型制的約束以及現(xiàn)代規(guī)范的要求建立鋼筋混凝土仿古建筑模型，并簡要介紹模型建立的依據(jù)以及各參數(shù)的設(shè)置。 通過各種屋蓋結(jié)構(gòu)模型的靜力分析，分別得出了屋蓋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的位移圖、應(yīng)力圖和內(nèi)力圖，分析總結(jié)得出屋面位移和應(yīng)力相對較大的薄弱部位，以及內(nèi)力最大的構(gòu)件，設(shè)計時應(yīng)予以重視。 通過模態(tài)分析研究結(jié)構(gòu)的動力特性，得到了結(jié)構(gòu)的自振周期以及主要振型，對仿古建筑的結(jié)構(gòu)動力參數(shù)有了更深的認識，同時也為動力時程分析提供依據(jù)；經(jīng)過對模型的動力響應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，隨著地震作用逐漸增強，屋蓋結(jié)構(gòu)模型中各參考點的位移和加速度峰值均隨之增大；相同地震波，在同一激勵作用下，隨位置的升高，屋蓋結(jié)構(gòu)各參考點的位移和加速度均呈增大趨勢，但由于屋蓋整體剛度較大，所以各參考點的差值并不大；反應(yīng)譜分析結(jié)果表明，動力分析所選用地震波比較合理，滿足規(guī)范要求。 經(jīng)過科學(xué)的分析與研究，使我們對仿古建筑屋蓋結(jié)構(gòu)的受力性能有了更進一步的認識，為今后仿古建筑的設(shè)計與研究提供一定的理論依據(jù)。