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第21卷第1期工程力学Vol.21No.1
2004年2月ENGINEERINGMECHANICSFeb.2004
文章编号：1000-4750(2004)01-0081-06
木结构古塔的动力特性分析
张舵，卢芳云
(国防科技大学理学院，湖南长沙410073)
摘要：研究木结构古建筑的力学特性对保护和开发我国古建筑遗产具有重要意义。以山西北部释迦塔为
研究对象，用有限元数值方法，通过引入梁单元组模拟斗拱连接，建立了具有木塔较细致结构的有限元计
算模型，并通过木塔的实测模态结果方便地确定了斗拱这种复杂连接的刚度。对木塔进行了地震作用计算，
计算结果与木塔现实残损变形集中在第二三层的现象一致。计算结果可为古塔的维护和修缮提供理论依
据。
关键词：土木建筑结构；木结构；有限元；古塔；斗拱；结构动力响应
中图分类号：TU3文献标识码：A
DYNAMICSTRUCTURALCHARACTERISTICSOFANANCIENTTIMBER
TOWER
ZHANGDuo,LUFang-yun
(Departmentofappliedphysics,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,Hunan,410073,China)
Abstract:Asatypicalexampleofancienttimberarchitectures,thedynamiccharacteristicsofaSakyamuni
towerareinvestigatednumericallybymeansoffinite-element-method(FEM)inthispaper.Thetowerisrebuiltby
adelicatefiniteelementmodel.Themortiseandtenonjointinthestructureissimulatedbyaspecial
beam-elementgroupinthemodel.Thestiffnessoftheelement-groupjointisdeterminedbymodalanalyses.
Numericalsimulationoftheseismicresponseofthetowershowsthatthesecondandthirdfloorsofthetower
mustbedamagedmoreseriouslythanotherfloorsfortheirseverestresseswhenactedbyseismicloadings.The
presentanalysisofthetowershowsthesamephenomena.Theresultsprovidebasisforrepairingandreinforcing
theancienttimbertower.
Keywords:constructionstructure;timberstructure;finite-elementmethod(FEM);ancienttower;mortiseand
tenonjoint;dynamicanalysis
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