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人们对应县木塔的修缮工作自塔建成后就一直延续至今,但长期以来遭受到的地震、风雪、战火等外力作用及木材自身的腐朽使得木构架体系变形及构件局部残损已非常严重。为保证今后塔体依然能够正常使用及应对高烈度地震作用下的破坏,遵循古建筑“修旧如旧”的原则,本文在总结了国内外对应县木塔维护加固研究工作的基础上应用SPSS Statistics统计学软件对应县木塔主要大木作构件尺寸进行了回归分析,验证了宋·材份制中材广厚为3:2的合理性,利用现代力学原理对应县木塔底层构件进行了承载力验算;通过有限元分析软件Midas建立了应县木塔的三维有限元模型,采用3种不同形式的隔震支座模拟塔体结构在高烈度地震作用下的地震反应,并分析了不同频率的地震波对塔体结构的影响。主要结论有:(1)经过对应县木塔大木作构件尺寸的回归分析得出材广厚比为3:2,基于材份的模数制反映了应县木塔构件尺寸的规律性,符合《营造法式》中关于中国木构古建筑材广尺寸的规定。(2)通过对梁、柱、铺作层(枓栱)的承载力验算得出一种相对统一的结构安全储备量,即梁、柱、铺作层(枓栱)等构件的安全储备系数均在2左右,可知应县木塔结构构件选材合理。(3)在高烈度地震波作用下,应县木塔非隔震结构出现了较大位移,且自下而上位移逐渐增大,其塔顶处达到了202.88mm,结构做扭转运动,最大层间位移角出现在塔顶部,达到1/216;除一层以外其余各层的层间位移角均超过《弹性层间位移角准则》极限(1/565);而隔震后塔体的整体位移虽进一步增大,但整体结构做刚性平滑运动,自下而上位移几乎相同,经隔震加固后最大层间位移角为1/286,仅四层及以上层间位移角超过极限,表明塔身上部属于薄弱位置。(4)经隔震加固后塔体结构的第一阶自振周期平均达到4s,约为非隔震结构的2倍,表明隔震后结构的自振周期显著增长,塔体结构特性显著变柔。(5)应县木塔塔体经隔震加固后,在高烈度地震波作用下其加速度峰值平均降低33.99%,速度大小平均降低29.93%,相对于非隔震结构均有明显的降低,说明采用隔震技术后能显著降低塔体在地震作用下的动力反映,能有效增强塔体结构的稳定性。(6)通过对比不同布置形式的隔震支座,得出同一类型支座采用交叉布置方式隔震性能优于顺次布置方式;不同类型支座采用混合布置方式隔震性能优于单一布置方式。