定鼎门钢结构仿古建筑组成及力学性能研究.pdf

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【硕士】定鼎门钢结构仿古建筑组成及力学性能研究 授予学位：硕士 学位授予单位：长安大学 学位年度：2010 古遗址是人类文化的瑰宝，在文物保护与考古研究中备受重视。但如何在保护和展示古遗址的前提下将遗址复原和仿建成了近些年文保工作的研究热点之一。在古建的复原方面，先后经历了木结构、砖石结构、钢筋混凝土结构以及钢结构几个过程。其中钢结构由于自身构件“绿色”和“循环"使用的特点，并且能很好迎合大型古遗址保护大跨度、大空间的功能要求，得到了越来越广泛的关注。本文以全国大遗址保护重点工程——隋唐洛阳城定鼎门遗址博物馆主城楼为代表，详细介绍了仿古钢结构建筑的组成和设计理念。针对主城楼体型复杂的特点，着重介绍其结构设计过程，并对其静力弹塑性性能和施工阶段受力性能作了重点分析。
首先，简要介绍了洛阳定鼎门的建筑和结构设计理念。在建筑设计方面，对体现古建筑特点的斗拱构造以及如何按照《营造法式》做到仿古等作了详细介绍。在结构设计方面，从整体结构方案设计到特殊构件设计、特殊节点连接设计等方面作了详细阐述，并给出了必要的示意图形。
其次，对集大跨度、仿古等特点于一身的主城楼结构设计分析过程作了重点介绍。内容包括：主城楼建筑设计结构形式、设计软件选择、计算模型及参数处理、荷载组合以及设计分析等。表明按目前国家规范设计的定鼎门仿古钢结构建筑是安全可靠的，完全符合国家现行规范两种极限状态设计要求。
然后，用ETABS软件中的Pushover方法对主城楼结构进行静力弹塑性分析，进一步了解仿古钢结构在罕遇地震下的力学性能。结果表明：主城楼结构在7度罕遇地震效应作用下力学性能指标良好，符合国家规范“大震不倒”的要求。很好的证明了钢结构在仿古建筑中可行性。鉴于仿古钢结构建筑的特殊性，本文还利用ETABS软件对主城楼结构进行顺序施工模拟分析，结果显示：施工顺序加载对主城楼结构力学性能影响很小，甚至可以忽略不计。
最后，通过“隋唐洛阳城定鼎门遗址保护展示工程”总结一些工程经验，提出一些设计、研究的进一步探讨，希望有益于此类建筑的设计。