徽派木结构古民居弹塑性有限元分析

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徽州历史文化悠久,具有鲜明独特的地域建筑文化特色。徽派建筑风格最为鲜明的是古民居,现在仍保留着的古民居有两千多幢,素有“北有皇家园林,南有徽州民居”之说。本文以徽派木结构古民居为研究对象,并依据典型的徽派古民居的结构形式建立三维有限元模型,并对其结构体系、各个构件进行了简单的介绍,通过对整体结构的理论分析和数值模拟,假设榫卯节点为半刚性单元,确定刚度系数,采用弹簧单元作为榫卯节点与各个构件之间的连接单元,对其进行了静力分析,得出了在自重作用下的应力。进行了时程分析,找出受力的关键构件或者部位,探讨模型的振动形式,求解出了古民居的地震放大系数,并对徽派木结构古民居隔振性能进行了研究。分析结果表明木结构古民居具有较好的耗能和抗震性能,其抗震性能主要通过构架的变形、摩擦滑移而隔振耗能。在单调位移荷载作用下,分析了框架的应力以及拔榫破坏情况,进行了塑性的探讨,得出结构的受力形式和破坏形态。
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