文物保护与考古科学
文物保護與攷古科學
문물보호여고고과학
SCIENCES OF CONSERVATION & ARCHAEOLOGY
2003年
4期
1-5
,共5页
董益平%竺润祥%俞茂宏%余如龙
董益平%竺潤祥%俞茂宏%餘如龍
동익평%축윤상%유무굉%여여룡
古木建筑结构%有限单元法%榫卯连接
古木建築結構%有限單元法%榫卯連接
고목건축결구%유한단원법%순묘련접
宁波保国寺是浙东现存最古老的宋代木结构建筑,自清乾隆时期起,大殿结构发生北倾,后对4号转角檐柱进行修缮并加固至今,通过跟踪测试没有发现新的倾斜趋势.然而,探讨大殿曾经北倾原因以及经修缮后现今大殿的可靠性无疑仍是必要的.古木结构的特点是梁柱的榫卯连接具有半刚性性质.采用有限单元法对大殿结构进行力学分析时,榫卯连接可采用空间二节点虚拟弹簧元进行模拟,单元刚度矩阵中相应的刚度特性系数可由接触有限单元法近似求得.这样,大殿结构可离散为杆、梁、壳、体元和上述虚拟弹簧元等的组合,在屋面荷载、雪荷载和风荷载作用下采用有限元法可求得各节点的位移和相应应力.通过计算表明,不计4号柱时产生的向北位移比考虑该柱参加受力时要大得多,可见北倾原因确系4号柱年久失效而引起.计算结果也表明,现今大殿结构由受力来看是安全的.同时预示了可能出现的最危险部位.保国寺大殿结构的力学分析结果,为文物保护工作提供了科学依据.
寧波保國寺是浙東現存最古老的宋代木結構建築,自清乾隆時期起,大殿結構髮生北傾,後對4號轉角簷柱進行脩繕併加固至今,通過跟蹤測試沒有髮現新的傾斜趨勢.然而,探討大殿曾經北傾原因以及經脩繕後現今大殿的可靠性無疑仍是必要的.古木結構的特點是樑柱的榫卯連接具有半剛性性質.採用有限單元法對大殿結構進行力學分析時,榫卯連接可採用空間二節點虛擬彈簧元進行模擬,單元剛度矩陣中相應的剛度特性繫數可由接觸有限單元法近似求得.這樣,大殿結構可離散為桿、樑、殼、體元和上述虛擬彈簧元等的組閤,在屋麵荷載、雪荷載和風荷載作用下採用有限元法可求得各節點的位移和相應應力.通過計算錶明,不計4號柱時產生的嚮北位移比攷慮該柱參加受力時要大得多,可見北傾原因確繫4號柱年久失效而引起.計算結果也錶明,現今大殿結構由受力來看是安全的.同時預示瞭可能齣現的最危險部位.保國寺大殿結構的力學分析結果,為文物保護工作提供瞭科學依據.
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