故宫神武门动力特性及地震反应研究

作者: 周乾 [1,2] 闫维明 [1] 周锡元 [1] 纪金豹 [1]


关键字: 木结构 振动特性 地震响应 神武门 中国古建筑


摘要:

中国古建筑以木结构为主,千百年来历经多次地震考验而保持完好。为研究古建筑的抗震性能,以故宫神武门为例,通过引入反映古建筑榫卯及斗连接的半刚性节点单元,建立了有限元模型;通过模态分析,获得了神武门的主要频率和振型;通过输入三向Elcentro波(加速度峰值400gal),研究了典型节点的地震响应曲线,并讨论了斗、榫卯节点、侧脚及基底约束等构造对神武门抗震性能的影响。研究表明:神武门的基频为1.07Hz,振动形式以平动为主,在8度罕遇地震作用下,结构产生的变形很大,但能够保持稳定的振动状态;斗栱、榫卯节点、侧脚等构造均有利于神武门发挥其抗震性能。