基于改进物元可拓模型的木结构古建筑地震风险评估

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。     

中国木结构古建筑的加固维护方法

根据木结构古建筑特点和不同破坏类型,讨论了木结构的不同破坏症状,并从中国古建筑加固和维护的重要性和原则性出发,介绍了木结构古建筑加固的方法;最后关于中国古建筑加固维护提出了几点建议.     

古建筑木结构修缮加固时木材材料强度取值探讨

古建筑木结构由于木材自身的缺陷以及自然与人为的破坏,都急待修缮加固.木材材料强度的大小是制定修缮加固方案、确定更换构件与否的基础,但目前尚缺乏这方面的研究成果.考虑到古建筑木材材料性能退化,分析了古旧木材历经年限对木材强度的影响和横向裂纹对木材抗弯强度的影响,提出了古建筑木结构修缮加固时木材材料强度的取值方法,可为古建筑木结构的修缮加固提供参考.     

古建筑木结构地震损伤分析及抗侧刚度识别

为研究地震作用下古建筑木结构层间抗侧能力损伤和识别,根据缩尺比为1∶3.52殿堂式古建筑木结构振动台试验,分析不同地震损伤下模型层间等效抗侧刚度、侧移响应及侧移对刚度损伤的敏感性.在考虑柱脚滑移的结构简化力学模型基础上,推导模型的状态方程和观测方程.考虑试验环境噪声干扰,利用奇异值分解偏最小二乘(PLS-SVD)和扩展卡尔曼滤波(EKF)方法定量识别模型等效抗侧刚度.结果表明,随着地震损伤增加,结构层间等效抗侧刚度比减小、侧移峰值对柱架层结构损伤较乳层敏感.无损工况下结构等效抗侧刚度识别误差在10%左右;损伤工况下结构等效抗侧刚度识别误差为15%～20%.通过明代古建筑木结构西安钟楼等效抗侧刚度在线识别,验证了PLS-SVD和EKF方法可为古建筑木结构等效抗侧能力监测和震前抗倒塌预警提供理论依据.     

考虑长期腐蚀影响的古建木结构极限寿命预测

针对长期环境腐蚀对古木结构的性能和损伤程度的影响,基于蒙特卡洛方法结合Gerhards/Weibull模型提出了古建筑木结构关键构件的承载力/变形值极限寿命预测方法.首先研究了腐朽、虫蛀等腐蚀环境对构件的截面尺寸和强度的影响,分别在承载能力和正常使用极限状态下建立构件的承载力/变形值的时变模型;其次利用蒙特卡洛方法,考虑构件尺寸、强度、荷载等随机参数对木结构关键构件的影响,给出具有一定可靠度的极限寿命预测方法与置信区间,并对结构做出相应的决策判断.最后以某历史文化民居选取的单榀框架来验证所提方法的有效性.结果表明:在长期腐蚀条件下,构件抗力随时间减小,变形值随时间增大,对两者变化规律进行时变分析是评估的关键;Gerhards和Weibull模型结合蒙特卡洛方法可以较好地对木结构梁、柱关键构件的极限寿命进行预测;综合考虑承载力和变形值能够更真实地反映结构的极限寿命.     

暗销在藏式古建筑木结构连接中的作用

与传统汉式古建筑木结构相比,藏式古建筑木结构具有连接简单、传力直接、构造简洁等特点,其木结构梁柱节点连接很少采用复杂榫卯和斗拱,主要通过构件的垂直叠压实现节点连接功能,并辅以暗销来定位.文中采用非线性有限元方法,通过建立局部构件精细化模型,研究了暗销在节点连接中的力学作用,得到了描述暗销力学性质的弹簧模型.研究结果表明:暗销使滑移初始刚度略有提高,对构件相对滑移承载极限提高明显.     

广西古建筑旅游资源的保护和开发建议

广西古建筑资源丰富,古建筑凝集了人类智慧和历史文明,成为一种可以进行开发的旅游资源.古建筑开发必须注重它的文化性.在开发古建筑旅游资源的同时,必须保护好古建筑.目前,古建筑的保护现状不容乐观.古建筑受毁的原因,除了古建筑大都是以木结构为主、容易破坏的原因外,古建筑的住户的素质也是需要考虑的因素,更深层次的原因是经济发展与古建筑的存在产生矛盾,此外,古建筑的保护缺少资金和相应严明的法律也是一个重要原因.保护古建筑必须尽量减少拆迁,保护好周围建筑聚落或者街区群体的空间结构和建筑形态,利用民间捐助或投资保护古建筑.     

基于STD法的光岳楼木结构自振频率计算

自振频率是古建筑木结构振动特性的重要模态参数指标,准确计算其自振频率对采用数值方法分析结构的动力反应及对结构进行安全评估至关重要.本文基于实测振动数据,采用STD方法计算得到了光岳楼木结构的自振频率,并与东华振动测试系统的模态分析软件中OP.Polylscf算法计算得到的光岳楼木结构的自振频率进行了对比分析.表明:采用上述两种方法计算得到的反映木结构振动特性的1阶频率差别甚小;采用OP.Polylscf法计算光岳楼木结构的其他各阶频率均大于采用STD法计算结果,但误差均在5.7%以内,说明采用STD法计算木结构的自振频率具有较好的精度.     

CFRP加固古建筑榫卯节点振动台试验

为保护古建筑,采用振动台试验方法,研究碳纤维增强塑料(CFRP)加固古建筑榫卯节点的抗震性能.基于某古建筑的实际尺寸,制作了1:8缩尺比例的古建筑木结构空间框架模型,并考虑榫卯连接为燕尾榫形式,进行了振动台试验.通过白噪声激励,获得了构架的基频及阻尼比;通过输入不同峰值的El-Centro波,获得了构架的动力放大系数、...     

古建筑防雷工程设计与施工技术探讨

雷电灾害是古建文物遭受破坏的主要自然灾害,雷击除直接击毁古建筑物外,还因为中国传统古建筑物大多为木结构,雷击将直接导致古建筑物起火,这将使古建筑大面积遭受损毁。中国的古建筑物种类繁多,造型各异,结构独特。因此,在对其做防雷设计和施工时,须根据其特点进行,使得所安装的防雷设施既要做到安全美观又要做到隐蔽可靠,让古建筑物获取最大的美观和最可靠的安全保障。本文根据所接触过的古建筑物防雷工程设计和施工及从事防雷工程多年的实践经验,通过对古建筑物特点、古建筑已遭雷击的原因和现状等多角度的分析。从古建筑的防雷类别的划分到古建筑及古建群落防雷工程设计、施工的工艺技术等多方面,阐述了如何对古建筑进行防雷设计和施工,做到既保证其防雷效果,也做到不影响古建筑的外观与其周围环境协调一致;还要尽可能避免对古建筑造成破坏。     

基于XFEM技术的古建木梁裂纹扩展仿真

古建木梁在外力作用下很容易产生水平裂纹.为保护古建筑,采用XFEM数值模拟方法,研究了水平荷载作用下古建木梁的裂纹扩展特性.基于木材材料特性,仅考虑木梁沿水平向产生裂纹,建立了含裂纹木梁的简化有限元模型.在顶部施加了水平位移荷载,研究了裂纹扩展过程中木梁应力、变形及裂缝的变化特征,讨论了不同因素对裂纹扩展特性的影响.结果表明:随着荷载步增大,木梁变形峰值增大,但表现不明显;木梁主应力峰值明显增大,且发生在裂尖附近;增大外荷载时,木梁应力峰值增大明显,其裂纹容易产生扩展;增大裂纹初始长度时,木梁受力性能变化不大.此外,采用有限元法中的XFEM技术可提高古建木梁裂纹扩展研究的效率,并进一步深入分析结构裂纹扩展失效机制,从而为古建筑保护提供有效参考.     

景区古建筑火灾风险模糊综合评价研究——以福建土楼为例

在各种突发灾害中,火灾的涉及面、频率和影响都处于比较危险的状态。火灾对于古建筑的损毁性极大。基于景区古建筑火灾风险的来源与隐患分析,尝试建立景区古建筑火灾风险评价指标体系,从景区特征、火源情况、消防管理能力、火灾处理能力四个大项评价景区古建筑火灾风险。以福建土楼为例,结合专家对各指标的赋值情况,运用模糊综合评价法计算出福建土楼火灾风险等级,并在此基础上构建景区古建筑火灾风险防控体系,提出从景区管理、火源管理、全面培训以及应急能力四大方面开展火灾风险防范工作。     

平遥古建筑大木构件装饰与建筑空间的关系

从感知的角度初步分析了平遥古建筑中大木构件装饰对于营造建筑空间氛围的作用,并对各主要古建筑大木构件装饰状况与建筑空间进行了详细的分析。从时代性和地域性两方面对研究对象进行了深入探讨,揭示了平遥古建筑大木构件装饰的完整面貌,以及"结构性装饰"这一中国建筑中特有的装饰效果。     

采空区地表建筑地基稳定性模糊综合评价方法

应用模糊数学理论提出了采空区地表建筑地基稳定性综合评价方法,分析了采空区地表新建建筑地基稳定性的诸多影响因素,确定了评价因子,给出了主要因素的隶属度确定方法,采用层次分析法构造了评价目标的判断矩阵,合理地分配了各因素的权重,建立了模糊综合评价模型,给出了综合评价指数与采空区地基稳定性级别的对应关系. 应用三个实例对该方法进行了验证.     

用模糊人工神经网络方法预测多层砖房震害

结构的震害预测是编制抗震防灾规划的重要基础内容。应用模糊人工神经网络方法来对结构震害进行分析预测。应针对不同类型的构造物筛选出影响其震害的主要因素 ,采用地区性的历史震害资料对所建成的人工神经网络进行训练的方法。以量大面广的多层砖房为例 ,以云南省近几年来的几次大地震的灾害资料为样本 ,运用灰色数学方法筛选出影响震害的主要因素 ,然后进行了模糊人工神经网络的构筑与训练。结果表明 ,这种方法的训练效果是令人满意的     

试论应县木塔不落地(架)维修的可行性

近年来,我国十分重视历史文物及古建筑的保护及维修。应县木塔是我国著名的文物,亟需维修。本文论述了采用分层提升木塔,不落地就位维修的可行性。     

中小学建筑抗震性能的模糊综合评判

在湖南地区中小学建筑抗震性能调研的基础上,针对中小学校建筑抗震现状,提出了用建筑的结构形式及其合理性、整体性、地震烈度等8个特征因素作为震害因子,并利用模糊理论建立多层次综合评价模型.采用不同方法确定了数量因子和状态因子的隶属度,并用层次分析法确定各因素权重,用最大隶属度原则结合加权平均法对中小学建筑作出模糊综合评判,...     

楼阁式古塔建筑夜景照明视觉评价体系

随着城市夜景生活的丰富多彩，人们对城市标志性建筑照明效果的要求也越来越高。以楼阁式古塔这一类东方典型建筑为例，现阶段夜景照明效果满意度较低，相关研究也较少。文中通过大量的考察、测量和研究，梳理和分析了楼阁式古塔夜景照明美感表现的人眼视觉感受评价要素；再利用结构方程模型处理变量及其相互间关系的能力，运用AMOS软件对影响楼阁式古塔建筑夜景照明效果的视觉感受评价因素及因素间相互关系进行分析，构建了影响因素间关系的量化分析模型，通过对所构建模型的拟合调整和分析验证，深化了对各核心要素潜在关系的诠释，并从定量的角度阐述和剖析了各核心评价要素。最后，构建出可供实际应用且客观合理的楼阁式古塔夜景照明视觉评价体系，为古塔类建筑夜景照明设计和工程项目规划建设提供数据和评价标准参考。     

山岭隧道洞口震害因素分析与抗震风险模糊综合评价

针对山岭隧道洞口抗震风险的随机性与模糊性特点,提出采用模糊综合评价模型对其进行风险评估.通过统计分析汶川地震中山岭隧道洞口段震害资料,总结影响隧道洞口震害的因素,再遴选出主要因素作为模糊综合评价的影响因子.采用层次分析法和隶属函数分别计算隧道洞口段震害各风险因素的相对权重及各风险因素对风险水平的隶属度,将各相关风险因素的权重与风险因素对风险水平的隶属度进行模糊综合运算,得出隧道洞口抗震风险水平.最后采用模糊综合评价法对实际工程进行抗震风险评估.研究结果可供高烈度地震区隧道洞口抗震设计提供参考.     

基于神经网络的模糊综合评判在建筑结构可靠性评估中的应用

提出了一种对结构可靠性进行鉴定的新方法,该方法采用了人工智能技术来减少鉴定的主观性.由于对结构可靠性的认识存在一定的模糊性,采用了多级模糊综合评判进行可靠性鉴定.根据现行鉴定规程,将结构系统分为构件、子单元、鉴定单元三个层次.首先,利用训练后的神经网络求出构件对于不同可靠性等级的隶属度,然后通过多级模糊综合评判求得子单元及鉴定单元对于不同可靠性等级的隶属度.同时,对于检测参数的选取也进行了讨论.图2,表2,参8.