宜宾地区砖石古塔建筑材料强度与抗震性能研究

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由于宜宾市是国家历史文化名城,本市的古建筑保护与修缮便成了宜宾市城市发展中不可缺少的一环。宜宾地区现存砖石古塔建筑共有九座,其修建年代距今180~900年不等,古塔出现了不同程度的风化,其强度也相应地出现了衰减。由于宜宾地区大部分处于Ⅶ度地震区,随着古塔强度的不断降低,对砖石古塔抗震性能的研究和采取怎样的加固措施成为了宜宾地区古建筑保护中的一个日益重要的课题。本文以宜宾地区9座砖石古塔为主要研究对象,首先应用回弹法对古塔的强度进行检测并得出对应的强度值和相关规律,再深入研究了砖石古塔建筑抗震性能分析的相关方法和模型,通过比较选出适合宜宾地区砖石古塔的分析抗震性能的方法并进行计算分析,再通过ANSYS建立模型对古塔的抗震性能进行分析并与实际情况进行对比,提出适合宜宾地区砖石古塔的加固方法。本文主要进行了以下几方面的研究工作:1.通过大量收集砖石古塔的各方面资料,结合宜宾地区砖石古塔建筑特定的历史、人文和地区情况分析砖石古塔建筑的结构特点和主要破坏机理;2.研究了无损检测技术中的回弹法,并通过该法对宜宾地区9座砖石古塔建筑进行检测,得出宜宾地区砖石古塔材料强度并分析其与时间、楼层的相关性规律;3.本文在分析研究古建筑抗震性能分析的研究现状、一般机理和彼此优缺点的基础上,着重分析了孙增寿关于塔类古建筑抗震性能分析提出的简化模式法,并进行了相关的参数修正,对宜宾地区砖石古塔建筑进行抗震性能分析;4.采用有限元分析方法(FEM),应用ANSYS软件建立了简易的古塔模型,结合检测出的材料强度、弹性模量、塔体相关尺寸和对应的场地土特征建立宜宾地区砖石古塔模型,并通过输入相应的地震波对宜宾地区历史地震进行模拟,分析其抗震性能;5.分析宜宾砖石古塔建筑的破坏模式,结合古塔的结构特性和历史加固方案,提出更适合宜宾地区的加固方案。
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