某砖石古塔结构动力性能测试与模拟分析.pdf

第50卷第6期山西建筑Vol.50No.6

·8·2024年3月SHANXIARCHITECTUREMar.2024

DOI:10.13719/j.cnki.1009-6825.2024.06.002

某砖石古塔结构动力性能测试与模拟分析★

1,2,31,31,322

胡程鹤,梁宁博,许臣,孙闻鹤,黄里西

(1.中冶检测认证有限公司,北京100088;

2.中冶检测认证(重庆)有限公司,重庆400050;3.中冶建筑研究总院有限公司,北京100088)

摘要:古塔结构材料中存在大量未知物理力学指标,采用有限元方法能否有效地模拟计算古塔的动力特性一直是困扰文物

工作者的重要问题。首先开展了对砖石古塔的现场动力性能测试,同时采用有限元方法对其动力特性进行了模拟计算,并将

实测结果与模拟计算结果进行了对比。结果表明:采用现代砖砌块、砂浆材料的相关物理性能指标以及相应现场检测方法获

得的力学性能指标,通过有限元方法模拟计算砖石古塔结构的动力性能是可行的。古塔结构实测的前两阶自振频率与有限

元方法模拟计算得到的前两阶自振频率基本一致,偏差仅为0.8%,可以满足工程需要。

关键词:砖石古塔;动力特性;模拟分析

中图分类号:TU362文献标识码:A文章编号:1009-6825(2024)06-0008-04

[8]364

0引言坏形态。刘伟采用有限元软件计算了小雁塔结构的

[9]2

抗震性能。

古塔是中国悠久历史和文化的载体,也是中国古代

国内研究人员开展了大量的关于古塔结构的模拟分

杰出的高层建筑,体现了中国古代匠人的高超建造技艺。

析工作,然而实际开展的古塔动力性能的测试数量有限,

古塔按照其建造造型主要包括楼阁式塔、密檐式塔、覆钵

采用有限元方法模拟砖石古塔的动力性能是否具有普适

式塔、金刚宝座塔等。按照建造材料进行划分,主要包括

[1]性仍然困扰着文物工作者。首先对某砖石古塔动力性能

木塔、石塔、砖塔、砖石混合塔、砖木混合塔等。在不同

开展了测试,同时采用有限元方法对古塔进行了建模计

形式的古塔中,由于砖石材料自身的优势,存世的砖石古

算。通过实测振动频率与模拟计算结果的对比,进一步

塔数量众多,在中国古塔史上占有重要位置。

验证了采用有限元方法模拟计算古塔结构基本频率的可

在对砖石古塔开展安全性评估时,经常需要其动力

行性,为古塔结构的仿真模拟分析补充了重要实例。

特性,尤其是结构自振频率等重要结构参数,这些参数是

对古塔抗震能力验算的重要参数,同时也是开展结构加1动力性能试验

固效果评价的必备参数。为了获得结构的自振频率,对1.1古塔概况

于具备现场测试