古塔抗震性能研究

目錄
前言
第1章 古塔的建筑類型與結(jié)構(gòu)特征 1
1.1 古塔的建筑類型 1
1.1.1 古塔按建筑造型分類 1
1.1.2 古塔按建筑材料分類 5
1.2 古塔的結(jié)構(gòu)特征 8
1.2.1 古塔的結(jié)構(gòu)組成 8
1.2.2 塔身的結(jié)構(gòu)特征 11
1.2.3 外伸構(gòu)件的連接構(gòu)造 17
1.2.4 基礎(chǔ)與地基的構(gòu)造 19
第2章 古塔的地震災(zāi)害與損壞規(guī)律 25
2.1 古塔的歷史震害資料與統(tǒng)計(jì)規(guī)律 25
2.1.1 古塔歷史震害資料的分析 25
2.1.2 古塔的地震損壞特征與規(guī)律 33
2.2 汶川地震古塔震害規(guī)律研究 35
2.2.1 研究概況 35
2.2.2 古塔震害程度與地震烈度的關(guān)系 36
2.2.3 古塔地基變形震害的規(guī)律 39
2.2.4 古塔砌體開裂震害的規(guī)律 42
2.2.5 古塔結(jié)構(gòu)垮塌震害的規(guī)律 46
2.2.6 結(jié)論與建議 49
第3章 古塔動力特性分析測試方法 50
3.1 古塔動力特性的理論分析方法 50
3.1.1 古塔的動力計(jì)算模型 50
3.1.2 古塔動力特性的分析方法 51
3.1.3 古塔動力特性分析的基本參數(shù) 55
3.1.4 基于MATLAB的動力特性參數(shù)求解方法 57
3.2 古塔動力特性的現(xiàn)場測試方法 58
3.2.1 動力特性測試的意義 58
3.2.2 動力特性的測試方法 59
3.2.3 脈動法的測試裝置和測點(diǎn)布置 60
3.2.4 測試影響因素及處理方法 63
3.2.5 結(jié)構(gòu)動力特性的分析 66
3.3 古塔基本自振周期的簡化計(jì)算方法 67
3.3.1 古塔基本周期的理論分析基礎(chǔ) 68
3.3.2 古塔基本周期的經(jīng)驗(yàn)公式 69
3.3.3 典型古塔基本自振周期的對比分析 73
3.4 虎丘塔動力特性研究 74
3.4.1 虎丘塔建筑概況 74
3.4.2 虎丘塔動力特性的理論分析 75
3.4.3 虎丘塔動力特性的現(xiàn)場測試 79
3.4.4 虎丘塔動力特性測試數(shù)據(jù)分析 81
3.4.5 理論分析值、實(shí)測值與有限元分析值的比較 87
第4章 古塔有限元模擬分析方法 89
4.1 基于動力特性的古塔建模方法 89
4.1.1 基于動力特性的古塔建模流程 89
4.1.2 影響古塔動力特性的主要因素 90
4.1.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)識別的模態(tài)轉(zhuǎn)換方法 91
4.1.4 動力特性對結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整的靈敏度 92
4.2 古塔彈塑性動力時程分析 93
4.2.1 分析軟件與分析方法 93
4.2.2 砌體的本構(gòu)關(guān)系和恢復(fù)力模型 94
4.2.3 地基的本構(gòu)關(guān)系 98
4.2.4 地震波的選用和修正 99
4.2.5 破壞演化過程的顯性動力學(xué)分析技術(shù) 102
4.3 龍護(hù)舍利塔的有限元建模和彈塑性動力分析 105
4.3.1 基本資料與研究內(nèi)容 105
4.3.2 砌體材性試驗(yàn)與地基勘測 108
4.3.3 基于動力特性的有限元模型 110
4.3.4 考慮土{結(jié)構(gòu)相互作用的分析模型 114
4.3.5 地震波的選用與處理 115
4.3.6 古塔地震響應(yīng)的彈性時程分析 120
4.3.7 古塔地震響應(yīng)的彈塑性時程分析 126
第5章 古塔地震作用的分析方法 132
5.1 古塔水平地震作用分析方法 132
5.1.1 計(jì)算模型的確定 132
5.1.2 振型分解反應(yīng)譜法的運(yùn)用 133
5.1.3 底部剪力法的運(yùn)用 136
5.1.4 計(jì)算示例與地震作用對比分析 139
5.1.5 結(jié)論與建議 144
5.2 古塔豎向地震作用分析方法 145
5.2.1 古塔豎向地震作用研究狀況 145
5.2.2 豎向地震作用基本公式分析 146
5.2.3 古塔豎向地震作用的分析方法 149
5.2.4 計(jì)算示例與豎向地震作用效應(yīng)分析 151
5.2.5 結(jié)論與建議 158
第6章 古塔抗震鑒定方法 160
6.1 古塔抗震鑒定的目標(biāo)和程序 160
6.1.1 古塔抗震鑒定目標(biāo) 160
6.1.2 抗震鑒定程序及評價 161
6.2 古塔抗震性能的宏觀檢驗(yàn) 161
6.2.1 場地與地基基礎(chǔ)檢驗(yàn) 161
6.2.2 結(jié)構(gòu)體系檢驗(yàn) 162
6.2.3 歷史震害檢驗(yàn) 164
6.3 古塔抗震能力的定量分析 164
6.3.1 結(jié)構(gòu)動力特性與地震作用效應(yīng) 164
6.3.2 結(jié)構(gòu)體系抗震承載力驗(yàn)算 165
6.3.3 地基和基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算 167
6.4 揚(yáng)州文峰塔抗震鑒定研究 167
6.4.1 文峰塔抗震鑒定研究方案 167
6.4.2 文峰塔抗震性能的宏觀檢驗(yàn) 169
6.4.3 塔體結(jié)構(gòu)抗震承載力的分析評價 176
6.4.4 附屬結(jié)構(gòu)抗震承載力的分析評價 191
6.4.5 文峰塔抗震鑒定結(jié)論和加固建議 193
第7章 古塔抗震加固方法 196
7.1 古塔抗震加固的一般規(guī)定 196
7.2 古塔地基及基礎(chǔ)的加固方法 197
7.2.1 加固方法的選擇和要求 197
7.2.2 地基的加固設(shè)計(jì)及施工 198
7.2.3 基礎(chǔ)的加固設(shè)計(jì)及施工 199
7.3 古塔塔身的加固方法 200
7.3.1 加固方法的選擇和要求 200
7.3.2 塔體的加固設(shè)計(jì)及施工 201
7.4 古塔附屬結(jié)構(gòu)的加固方法 209
7.4.1 加固方法的選擇和要求 209
7.4.2 附屬結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)及施工 210
7.5 都江堰奎光塔抗震加固方案 212
7.5.1 工程概況 212
7.5.2 地震造成的塔體損壞狀況 213
7.5.3 奎光塔塔身加固方案 215
第8章 嵌筋加固古磚塔的抗震承載力驗(yàn)算 220
8.1 古磚塔嵌筋加固與抗震驗(yàn)算的意義 220
8.2 嵌筋加固塔體偏心受壓抗震驗(yàn)算 221
8.2.1 抗震驗(yàn)算的基本依據(jù)與假定 222
8.2.2 實(shí)心塔體矩形截面偏心受壓驗(yàn)算 223
8.2.3 空心塔體矩形截面偏心受壓驗(yàn)算 224
8.2.4 古塔環(huán)形、圓形截面偏心受壓驗(yàn)算 225
8.2.5 六邊形或八邊形古塔截面的簡化處理 227
8.3 嵌筋加固塔體受剪抗震驗(yàn)算 229
8.3.1 配筋砌體受剪性能研究成果的分析 229
8.3.2 鋼箍加固磚塔的抗震性能試驗(yàn) 231
8.3.3 試件受剪承載力分析 233
8.3.4 嵌筋加固古磚塔受剪抗震驗(yàn)算公式的建議 234
8.4 古塔嵌筋加固抗震承載力驗(yàn)算示例 235
8.4.1 基本資料 235
8.4.2 加固方案與施工 235
8.4.3 截面偏心受壓抗震驗(yàn)算 237
8.4.4 截面受剪抗震驗(yàn)算 241
主要參考文獻(xiàn) 243
附錄 國保單位古塔所在地區(qū)的抗震設(shè)防依據(jù) 248
索引 261