古建筑砖-土结构力学性能及裂缝成因分析

古建筑砖-土结构力学性能及裂缝成因分析

论文摘要

古建筑中砖-土结构材料的劣化与古建筑裂缝扩展关系密切。以现役西安明代城墙及钟楼等古建筑为研究对象,对其墙体开裂特征及开裂原因开展了现场调研,并采用室内试验、回弹试验、面波测试和环境激励法对比分析了砖墙砌体及夯土材料的等效力学参数及其合理的取值范围。提出了考虑损伤的砌体力学模型,通过室内试验获取了夯土软化期间力学参数与饱和度的关系,采用数值分析方法对比分析了砖-土结构材料在劣化或软化期间古建筑基座的受力和变形特征。研究结果表明:夯土软化会诱发古建筑基座裂缝由上向下扩展,砌体劣化会导致裂缝由下向上扩展,且夯土软化效应对古建筑的稳定性影响更大;为了加强古建筑基座的稳定性,应采取有效的防、排水措施防止水分入渗,控制基座内夯土的饱和度低于75%,对外墙砌体结构开裂位置采取相应的加固措施,控制现役状态下的砌体损伤因子低于0.6。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 古建筑砌体结构裂缝调研
  •   1.1 西安城墙
  •   1.2 西安钟楼
  •   1.3 古建筑砖-土结构开裂诱因
  • 2 砌体结构力学特性
  •   2.1 现役状态下古建筑砌体参数
  •     2.1.1 室内试验和现场波速试验
  •     2.1.2 回弹法测试
  •     2.1.3 面波法探测
  •     2.1.4 环境激励法探测
  •   2.2 砌体结构损伤模型
  • 3 基座内夯土力学特性
  •   3.1 现役状态下古建筑基座内夯土力学参数实测
  •   3.2 夯土软化特征
  • 4 古建筑裂缝成因数值分析
  •   4.1 三维有限元模型
  •   4.2 材料力学参数及屈服准则
  •   4.3 砌体结构劣化对基座影响分析
  •   4.4 基座内夯土软化对基座影响分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 朱才辉,刘钦佩,周远强

    关键词: 古建筑,砖土结构,有限元分析,裂缝成因分析,力学性能

    来源: 建筑结构学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 西安理工大学岩土工程研究所

    基金: 国家自然科学基金项目(51678484),陕西省黄土力学与工程重点实验室科研计划(16JS073)

    分类号: TU398.9

    DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2017.0315

    页码: 175-186

    总页数: 12

    文件大小: 3137K

    下载量: 318

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