古建残损木梁受弯性能数值模拟研究.pdfVIP

第27卷 第6期 山东 建 筑 大 学 学 报 Vo1．27 No．6 2012矩 12月 JOURNAL OF SHANDONG JIANZHU UNIVERSⅡY Dec． 2012 文章编号：1673—7644(2012)06—0570—05 古建残损木梁受弯性能数值模拟研究 周乾 ，闫维明 ，纪金豹 (1．故宫博物院，北京 100009；2．北京工业大学 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室，北京 100124) 摘要：古建筑是我国珍贵的历史文化瑰宝。古建筑残损情况的准确分析和评估是科学、有效保护古建筑的前提 和基础。文章采用数值模拟方法，研究了故宫东华门某残损三架梁在竖向荷载作用下的抗弯性能。结果表明： (1)该三架梁在现有承载条件下的竖向变形、拉应力、压应力、弯应力满足相关规定，但是剪应力峰值超出 《规 范》许可范围，造成三架梁下侧水平裂缝扩展；(2)三架梁底部的水平裂缝贯通横截面后，形成上下叠合梁，造 成上段梁倾斜、歪闪，并在上段梁的跨中顶、底部产生拉、压破坏，从而加剧三架梁破坏。 关键词 ：残损木梁；古建筑；受弯；数值模拟；ANSYS 中图分类号：TU366．2 文献标识码 ：A Numericalsimulationofbendingperformanceofthe unsoundChineseancientwoodenbeam ZHOUQian ，YANWei—ming，JIJin．Bao (1．PalaceMuseum，Beijing100009，China；2．BeijingKeyLaboratoryofEarthquakeEngineeringandStructural Re~ofit，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China) Abstract：Chineseancientbuildingsaleprecioushistoricandculturaltreasures．A precondition for scientificallynadeffectivelyprotectingthem isthattheirunsoundstatuseshavetobepreciselyassessed． Inthispaper，bendingperformna cesofa3-purlin beam inDonghuaRostrum in theForbidden City underverticalloadsWas studiedbysimulationmethods．Resultsshow that：(1)undel‘thepresent bearingconditions，vertical defomration，tensile，compressivenadbendingstressesofthebema qualify thedemandsofcorrespondingstructural codes，however，itspeak shearingstressexceedsthe limit value；(2)theurn—throughofcrackatbottomlocationofthebeammakesitselfasupeq)ositionone． whichnotonlycausesinclineoftheupperpartaswellasdma ageofbothtopnadbottom pansofrtensile nadcompressivestressesfailure，butalsoaggravatesdamageofthewholebema ． Keywords：unsoundwoodenbeam；Chineseancientbuilding；bendingperformance；simulation； ANSYS