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考虑非结构构件的木结构古建筑抗震性能研究综述
1
作者 郭小东 方士东 +1 位作者 王志涛 李钊 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期170-179,共10页
木结构古建筑是我国文物建筑的主体,它以木材为主要承重构件,具有深厚的历史文化价值。本文根据已有研究,从结构试验、数值模拟、抗震性能评估方法 3个方面,总结了含有隔墙、隔扇、雀替等非结构构件的古木建筑抗震性能研究现状。研究表... 木结构古建筑是我国文物建筑的主体,它以木材为主要承重构件,具有深厚的历史文化价值。本文根据已有研究,从结构试验、数值模拟、抗震性能评估方法 3个方面,总结了含有隔墙、隔扇、雀替等非结构构件的古木建筑抗震性能研究现状。研究表明,非结构构件可以限制榫卯节点拔榫,改善节点受力,不同程度提高结构的强度、刚度和耗能能力,降低了结构在地震作用下坍塌的概率。最后结合我国木结构古建筑的研究现状以及与其他国家的研究差异,给出了未来木结构古建筑抗震性能的可能研究方向。 展开更多
关键词 抗震性能 木结构古建筑 雀替 隔扇 隔墙 文物价值
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抬梁式空间木结构古建筑有限元建模方法 被引量：1
2
作者 方士东 王志涛 +1 位作者 郭小东 马东辉 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第5期751-761,共11页
基于空间抬梁式木结构古建筑拟静力试验结果,以榫卯缝隙、摩擦系数及屋顶存在与否为变量,构建六组有限元数值模型,探讨这些变量对模型精度的影响.研究结果表明:所建立的数值模型能够准确模拟结构在加载过程中的变形特性;结构滞回曲线为... 基于空间抬梁式木结构古建筑拟静力试验结果,以榫卯缝隙、摩擦系数及屋顶存在与否为变量,构建六组有限元数值模型,探讨这些变量对模型精度的影响.研究结果表明:所建立的数值模型能够准确模拟结构在加载过程中的变形特性;结构滞回曲线为反“S”形,具有明显的“捏缩效应”,与木结构的实际耗能特征相符;在受力性能方面,燕尾榫节点之间的缝隙会降低结构的承载力;结构的承载力和刚度随摩擦系数的增大而增大;提出的两种屋顶简化方法使结构的承载力分别增加20%和60%.通过对比明确了抬梁式空间木结构数值模拟中影响其精度的关键因素,为后续木结构数值模型的建立与修正提供了重要的参考依据. 展开更多
关键词 古建筑木结构 榫卯节点 屋顶 数值模拟 空间结构
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基于改进物元可拓模型的木结构古建筑地震风险评估 被引量：5
3
作者 翟晨孜 郭小东 王威 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期125-133,共9页
为准确预测木结构古建筑在地震下的风险等级,结合地震破坏特点和木结构古建筑结构特性,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性为特征的22项评估指标,利用改进物元可拓模型建立了木结构古建筑地震风险评估模型。该模型以贴... 为准确预测木结构古建筑在地震下的风险等级,结合地震破坏特点和木结构古建筑结构特性,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性为特征的22项评估指标,利用改进物元可拓模型建立了木结构古建筑地震风险评估模型。该模型以贴近度代替关联度,提高了评估结果的准确性。运用该模型对某木结构古建筑在不同地震动水平下的地震风险进行评估。结果表明,该木结构古建筑在遭遇地震动峰值加速度为0.05g、0.10g和0.20g的地震作用时,为中等风险;当遭遇到0.40g的地震作用时变为较高风险。 展开更多
关键词 木结构古建筑 改进物元可拓模型 地震 风险评估
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基于灰色白化权函数聚类法的木结构古建筑安全性评估 被引量：15
4
作者 郭小东 付体彪 徐帅 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期780-785,共6页
为了评价木结构古建筑的安全性等级,提出了一种基于灰色白化权函数聚类法的木结构古建筑安全性评估方法.运用此方法分析了灵水村114号院南房的安全性,首先运用层次分析方法(AHP)确定各指标子因素的权重,再采用灰色白化权函数聚类法进行... 为了评价木结构古建筑的安全性等级,提出了一种基于灰色白化权函数聚类法的木结构古建筑安全性评估方法.运用此方法分析了灵水村114号院南房的安全性,首先运用层次分析方法(AHP)确定各指标子因素的权重,再采用灰色白化权函数聚类法进行聚类分析,按灰色聚类系数最大值原则确定结构的安全性等级及隶属度.结果表明:利用灰色白化权函数聚类法得到的木结构古建筑安全性等级与检测结果相同. 展开更多
关键词 灰色白化权函数聚类法 层次分析法 木结构古建筑 安全性评估
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残损古建筑木结构力学性能相关研究进展与展望 被引量：23
5
作者 李钊 王志涛 郭小东 《林产工业》 北大核心 2022年第12期39-46,共8页
古建筑木结构具有极其宝贵的历史文化价值、艺术价值和科学研究价值,但在环境侵蚀、人为损坏以及自然灾害等影响下,其材料、构造与结构等方面都会产生不同程度的损伤,对结构的承载能力、稳定性以及安全性造成不利影响。结合古建筑木结... 古建筑木结构具有极其宝贵的历史文化价值、艺术价值和科学研究价值,但在环境侵蚀、人为损坏以及自然灾害等影响下,其材料、构造与结构等方面都会产生不同程度的损伤,对结构的承载能力、稳定性以及安全性造成不利影响。结合古建筑木结构残损与破坏特点,总结了近年来国内外对木材性能,榫卯节点、斗拱节点以及梁、柱等典型构件残损,以及整体结构抗震性能等方面的理论、试验与数值模拟等研究现状,重点分析了残损对古建筑木结构承载能力和抗震性能的影响,在此基础上探讨了基于残损的古建筑木结构力学性能研究发展趋势并进行展望,以期为木结构古建筑的预防性保护未来研究课题提供参考。 展开更多
关键词 古建筑 木结构 残损构件 榫卯节点 力学性能
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基于Gaussian Copula的木结构古建筑多准则地震易损性分析 被引量：2
6
作者 郇君虹 马东辉 +1 位作者 王威 王子毅 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期756-763,共8页
为了解决木结构古建筑不同失效模式之间相关性的问题,基于Copula函数提出考虑结构不同失效模式之间相关性的木结构古建筑地震易损性分析方法.以一座中国明代古建筑为研究对象,首先,根据该建筑的结构特性和相关历史震害资料,选取层间位... 为了解决木结构古建筑不同失效模式之间相关性的问题,基于Copula函数提出考虑结构不同失效模式之间相关性的木结构古建筑地震易损性分析方法.以一座中国明代古建筑为研究对象,首先,根据该建筑的结构特性和相关历史震害资料,选取层间位移角和榫卯节点转角作为地震需求参数.运用Ansys对其进行增量动力分析,建立结构在不同失效模式下的地震易损性曲线.其次,通过建立样本数据的二维频率直方图来选取适宜的Copula函数,进而获得考虑不同失效模式相关性的综合易损性曲线.再次,运用一阶界限法建立结构的易损性曲线.结果表明:基于Copula函数得到的结构易损性大于任何一个失效模式下的结构易损性;其计算结果,小于一阶界限法的上界,略大于一阶界限法的下界. 展开更多
关键词 木结构古建筑 易损性分析 Gaussian Copula函数 不同失效模式 相关性
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多源异构数据环境下不可移动文物灾害风险图构建方法研究 被引量：6
7
作者 费智涛 郭小东 王志涛 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期700-709,共10页
为在多尺度、多层级展示不可移动文物灾害风险评估结果,提供一种多源异构数据环境下不可移动文物风险管理的工具,采用概念推演、实证研究方法,基于灾害风险表达和“数据-服务-应用”的多层次框架,提出包含多维度模型、要素转换模式和数... 为在多尺度、多层级展示不可移动文物灾害风险评估结果,提供一种多源异构数据环境下不可移动文物风险管理的工具,采用概念推演、实证研究方法,基于灾害风险表达和“数据-服务-应用”的多层次框架,提出包含多维度模型、要素转换模式和数据集成量化规则的不可移动文物灾害风险图构建方法。其中,多维度模型关联了尺度、粒度和风险要素(致灾因子、承灾体、孕灾环境)3个维度,要素转换模式给出了空间尺度变换、粒度缩放的方法,数据集成量化规则包括直接量化、组合量化及空间映射3种风险指标量化方式。以山西省、孝义市2个不同空间尺度为例,构建了古建筑-地震灾害风险图,可以直观展示风险程度与空间分布及其专题评估结果,为不可移动文物预防性保护策略制定提供参考。 展开更多
关键词 不可移动文物 灾害风险图 风险图构建方法 多源异构数据集成
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古建筑槛窗木构架抗震性能及损伤等级评价
8
作者 郇君虹 郭小东 +1 位作者 马东辉 管忠正 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第2期129-137,共9页
为了研究木结构古建筑带内部填充木框架的抗震性能和价值损伤规律,选取清式木结构古建筑中广泛应用的槛窗木构架为研究对象,制作了缩尺比例为1∶2的试验模型进行低周往复试验,分析了槛窗木构架的荷载位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化... 为了研究木结构古建筑带内部填充木框架的抗震性能和价值损伤规律,选取清式木结构古建筑中广泛应用的槛窗木构架为研究对象,制作了缩尺比例为1∶2的试验模型进行低周往复试验,分析了槛窗木构架的荷载位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律和耗能能力。试验结果表明:槛窗木构架滞回曲线有明显的“捏缩效应”,随着加载位移的增大和加载循环次数的增多,这种效应就越明显;试验过程中墙体首先发生破坏,而后随着加载的进行,墙体逐渐加剧破坏,木构件出现拔榫、棂条劈裂等破坏。墙体对木构架的刚度影响较大。结合槛窗木构架可能存在的价值点,提出基于价值的损伤评价指标,为古建筑的修复、加固和价值损伤评估提供参考。 展开更多
关键词 古建筑 槛窗木构架 低周往复试验 损伤等级评价
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扁钢加固半榫、透榫及燕尾榫抗震性能试验研究 被引量：16
9
作者 郇君虹 马东辉 +1 位作者 郭小东 徐帅 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期763-771,共9页
为了解决木结构古建筑榫卯节点老化抗震能力下降的问题,以木结构古建筑加固的无损性和可逆性为原则,以保留榫卯节点半刚性特点为出发点,以是否设置活动槽和加固件是否与柱螺钉连接为区分,设计了4种不同形式的扁钢加固装置,并将其应用在... 为了解决木结构古建筑榫卯节点老化抗震能力下降的问题,以木结构古建筑加固的无损性和可逆性为原则,以保留榫卯节点半刚性特点为出发点,以是否设置活动槽和加固件是否与柱螺钉连接为区分,设计了4种不同形式的扁钢加固装置,并将其应用在半榫、透榫和燕尾榫节点.以宋《营造法式》中大木作二等材为原型,按照缩尺比例为1:3.52制作了3组试验模型,其中半榫、透榫和燕尾榫节点各4个.进行试验的节点均为反复加载过的有损节点,通过静力推复试验,对比榫卯节点加固前后的破坏状态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能参数.试验结果表明:榫卯节点加固前后滞回曲线都有明显的"捏缩效应",榫卯节点间存在摩擦滑移,加固后的节点依然具有半刚性的特点;加固前后的榫卯节点的阶段耗能和累积耗能随水平位移荷载的增大呈抛物线式增长;4种加固装置对榫卯节点的刚度、峰值荷载和耗能能力都有提高作用,带螺钉加固装置的加固效果最为明显,提高加固件与木构件之间的有效连接可以提高榫卯节点的抗震性能;提出改进和进一步提高4种加固装置加固效果的建议. 展开更多
关键词 扁钢加固 半榫 透榫 燕尾榫 抗震性能
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