古建筑平移及动力研究

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1轨道梁与地基的连接

轨道梁与地基的连接方式可按照如下方法:轨道梁和地基之间每lm设1个弹簧支座，用以模拟地基对轨道梁的作用，并在水平方向施加约束防止出现水平位移。

2动力时程分析

通过SAP2000软件建立分析模型如图1所示，轨道梁计算和长度L0、弹簧支座的刚度ks分别按公式(4)、(5)计算。由于结构高度越大对加速度响应越明显，所以选取结构中屋脊高度处的边界点(图1中节点1)、以及屋檐处边界点(图1中节点2)这两个点进行分析。通过分析多个工程实例的平移过程监测数据，可以发现建筑物在平移时起步阶段的加速度最大。文中采用图2的加速度时程曲线来模拟建筑物起步阶段的加速度响应。由分析可以得出，榫卯节点1、2的加速度时程曲线如图3、图4所示，由图中可以看出:两节点的加速度时程曲线变化趋势基本相同，且与施加的启动时加速度曲线相似。节点1的最大加速度出现在0.27s，最大值为605mm/s2。节点2的最大加速度也出现在0.27s，最大值为498mm/s2。榫卯节点1、2的位移曲线如图5、图6所示:两节点的位移曲线变化趋势基本相同。节点1的最大位移出现在0.36s，最大值为0.073mm。节点2的最大加速度也出现在0.36s，最大值为0.038mm。通过分析可以得出:由于本工程的平移建筑高度较低，结构振型比较简单，两节点对加速度作用的响应趋势相似，不会出现扭转等不利情况。位移值也相对较小，这也与平移后实地检测到的结构完整性较好，没有出现明显的损坏现象相符合。通过软件分析还可得出:榫卯节点1处的梁端弯矩最大值为2.5kN•m，榫卯节点2处的梁端弯矩最大值为3.5kN•m，此时结构的自振周期为0.1367s。模型中不设榫卯节点时，节点均按铰接点计算可得结构的自振周期为0.1108s。这是由于在动力作用下，榫卯之间能够产生较大的变形，由于榫和卯相互之间的摩擦力消耗了结构一部分的能量，从而能够延长结构的自振周期，节点1、2的加速度值如表1所示。通过对比可以得出，榫卯节点可以减小节点的最大加速度，降低结构的动力响应。

3结语

文中研究分析了其主要施工技术，顶推力计算等，并应用SAP2000软件重点分析古建筑在平移起步阶段的加速度响应。得出以下结论:①通过对比节点按照榫卯和铰点两种不同连接方式的分析结果可以得出:榫卯节点可以延长结构自振周期，减小节点平移过程中的最大加速度，降低结构的动力响应;②动力分析表明，古建筑平移工程中的启动阶段沿平移方向的加速度对结构的影响较小，节点加速度变化趋势基本相同，且位移值在允许范围内。

作者：张亮陈庆伟单位：天津大学建筑工程学院