以大屋蓋為主要外部特征的漢唐風(fēng)格古建筑,不但是中華民族的重要文化遺產(chǎn),在世界建筑史中也占有非常重要的地位。中國(guó)古建筑多以木結(jié)構(gòu)為主,而木材在防腐、防火、防蟲(chóng)蛀等方面存在一定的缺陷,現(xiàn)代材料的使用恰好可以解決上述問(wèn)題,鋼筋混凝土仿古建筑的設(shè)計(jì)與建造使中國(guó)古建文化得到繼承和發(fā)展。在鋼筋混凝土仿古建筑設(shè)計(jì)中,由于大屋蓋的造型、結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造連接等方面與傳統(tǒng)建筑存在較大差異,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析的難度增加,而且傳統(tǒng)計(jì)算方法自身存在很多不足之處。 本文針對(duì)鋼筋混凝土仿古建筑的結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn),在充分了解古建筑構(gòu)造的基礎(chǔ)上,應(yīng)用有限元軟件建立了各種仿古建筑模型,通過(guò)對(duì)大屋蓋結(jié)構(gòu)的靜力與動(dòng)力計(jì)算分析,探索該類(lèi)型建筑結(jié)構(gòu)的適宜計(jì)算方法。 文中首先分別對(duì)常見(jiàn)形式古建筑的構(gòu)造,以及各構(gòu)件的組成和它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的受力做了簡(jiǎn)要的介紹,然后根據(jù)古建筑型制的約束以及現(xiàn)代規(guī)范的要求建立鋼筋混凝土仿古建筑模型,并簡(jiǎn)要介紹模型建立的依據(jù)以及各參數(shù)的設(shè)置。 通過(guò)各種屋蓋結(jié)構(gòu)模型的靜力分析,分別得出了屋蓋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的位移圖、應(yīng)力圖和內(nèi)力圖,分析總結(jié)得出屋面位移和應(yīng)力相對(duì)較大的薄弱部位,以及內(nèi)力最大的構(gòu)件,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以重視。 通過(guò)模態(tài)分析研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,得到了結(jié)構(gòu)的自振周期以及主要振型,對(duì)仿古建筑的結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)有了更深的認(rèn)識(shí),同時(shí)也為動(dòng)力時(shí)程分析提供依據(jù);經(jīng)過(guò)對(duì)模型的動(dòng)力響應(yīng)分析發(fā)現(xiàn),隨著地震作用逐漸增強(qiáng),屋蓋結(jié)構(gòu)模型中各參考點(diǎn)的位移和加速度峰值均隨之增大;相同地震波,在同一激勵(lì)作用下,隨位置的升高,屋蓋結(jié)構(gòu)各參考點(diǎn)的位移和加速度均呈增大趨勢(shì),但由于屋蓋整體剛度較大,所以各參考點(diǎn)的差值并不大;反應(yīng)譜分析結(jié)果表明,動(dòng)力分析所選用地震波比較合理,滿(mǎn)足規(guī)范要求。 經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析與研究,使我們對(duì)仿古建筑屋蓋結(jié)構(gòu)的受力性能有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),為今后仿古建筑的設(shè)計(jì)與研究提供一定的理論依據(jù)。