中國古塔是世界建筑遺產(chǎn)的重要組成部分，具有寶貴的歷史、藝術和科學研究價值。本書針對文物保護和科技發(fā)展的需要，基于科學研究和工程實踐成果，對古塔的抗震性能及鑒定加固方法進行了系統(tǒng)的歸納提煉和運用分析�！禕R》 全書以磚石古塔的抗震性能為主線，對古塔的地震災害及損壞規(guī)律進行了統(tǒng)計歸納，分析了建筑類型、結構構造和場地對古塔抗震能力的影響，介紹了古塔動力特性的理論分析方法和無損測試技術，探討了基于動力特性的古塔有限元建模方法以及彈塑性時程分析方法，給出了古塔水平地震作用和豎向地震作用分析方法，提供了古塔抗震鑒定和加固方法以及嵌筋加固塔體的抗震承載力驗算方法。書中論述的古塔抗震性能研究成果，既遵循了文物保護和結構安全的原則，也體現(xiàn)了傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代科學技術的兼容性，其基本方法和技術可推廣至同類磚石、磚木古建筑的抗震研究與保護。
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目錄
前言
第1章 古塔的建筑類型與結構特征 1
1.1 古塔的建筑類型 1
1.1.1 古塔按建筑造型分類 1
1.1.2 古塔按建筑材料分類 5
1.2 古塔的結構特征 8
1.2.1 古塔的結構組成 8
1.2.2 塔身的結構特征 11
1.2.3 外伸構件的連接構造 17
1.2.4 基礎與地基的構造 19
第2章 古塔的地震災害與損壞規(guī)律 25
2.1 古塔的歷史震害資料與統(tǒng)計規(guī)律 25
2.1.1 古塔歷史震害資料的分析 25
2.1.2 古塔的地震損壞特征與規(guī)律 33
2.2 汶川地震古塔震害規(guī)律研究 35
2.2.1 研究概況 35
2.2.2 古塔震害程度與地震烈度的關系 36
2.2.3 古塔地基變形震害的規(guī)律 39
2.2.4 古塔砌體開裂震害的規(guī)律 42
2.2.5 古塔結構垮塌震害的規(guī)律 46
2.2.6 結論與建議 49
第3章 古塔動力特性分析測試方法 50
3.1 古塔動力特性的理論分析方法 50
3.1.1 古塔的動力計算模型 50
3.1.2 古塔動力特性的分析方法 51
3.1.3 古塔動力特性分析的基本參數(shù) 55
3.1.4 基于MATLAB的動力特性參數(shù)求解方法 57
3.2 古塔動力特性的現(xiàn)場測試方法 58
3.2.1 動力特性測試的意義 58
3.2.2 動力特性的測試方法 59
3.2.3 脈動法的測試裝置和測點布置 60
3.2.4 測試影響因素及處理方法 63
3.2.5 結構動力特性的分析 66
3.3 古塔基本自振周期的簡化計算方法 67
3.3.1 古塔基本周期的理論分析基礎 68
3.3.2 古塔基本周期的經(jīng)驗公式 69
3.3.3 典型古塔基本自振周期的對比分析 73
3.4 虎丘塔動力特性研究 74
3.4.1 虎丘塔建筑概況 74
3.4.2 虎丘塔動力特性的理論分析 75
3.4.3 虎丘塔動力特性的現(xiàn)場測試 79
3.4.4 虎丘塔動力特性測試數(shù)據(jù)分析 81
3.4.5 理論分析值、實測值與有限元分析值的比較 87
第4章 古塔有限元模擬分析方法 89
4.1 基于動力特性的古塔建模方法 89
4.1.1 基于動力特性的古塔建模流程 89
4.1.2 影響古塔動力特性的主要因素 90
4.1.3 結構參數(shù)識別的模態(tài)轉換方法 91
4.1.4 動力特性對結構參數(shù)調(diào)整的靈敏度 92
4.2 古塔彈塑性動力時程分析 93
4.2.1 分析軟件與分析方法 93
4.2.2 砌體的本構關系和恢復力模型 94
4.2.3 地基的本構關系 98
4.2.4 地震波的選用和修正 99
4.2.5 破壞演化過程的顯性動力學分析技術 102
4.3 龍護舍利塔的有限元建模和彈塑性動力分析 105
4.3.1 基本資料與研究內(nèi)容 105
4.3.2 砌體材性試驗與地基勘測 108
4.3.3 基于動力特性的有限元模型 110
4.3.4 考慮土{結構相互作用的分析模型 114
4.3.5 地震波的選用與處理 115
4.3.6 古塔地震響應的彈性時程分析 120
4.3.7 古塔地震響應的彈塑性時程分析 126
第5章 古塔地震作用的分析方法 132
5.1 古塔水平地震作用分析方法 132
5.1.1 計算模型的確定 132
5.1.2 振型分解反應譜法的運用 133
5.1.3 底部剪力法的運用 136
5.1.4 計算示例與地震作用對比分析 139
5.1.5 結論與建議 144
5.2 古塔豎向地震作用分析方法 145
5.2.1 古塔豎向地震作用研究狀況 145
5.2.2 豎向地震作用基本公式分析 146
5.2.3 古塔豎向地震作用的分析方法 149
5.2.4 計算示例與豎向地震作用效應分析 151
5.2.5 結論與建議 158
第6章 古塔抗震鑒定方法 160
6.1 古塔抗震鑒定的目標和程序 160
6.1.1 古塔抗震鑒定目標 160
6.1.2 抗震鑒定程序及評價 161
6.2 古塔抗震性能的宏觀檢驗 161
6.2.1 場地與地基基礎檢驗 161
6.2.2 結構體系檢驗 162
6.2.3 歷史震害檢驗 164
6.3 古塔抗震能力的定量分析 164
6.3.1 結構動力特性與地震作用效應 164
6.3.2 結構體系抗震承載力驗算 165
6.3.3 地基和基礎抗震驗算 167
6.4 揚州文峰塔抗震鑒定研究 167
6.4.1 文峰塔抗震鑒定研究方案 167
6.4.2 文峰塔抗震性能的宏觀檢驗 169
6.4.3 塔體結構抗震承載力的分析評價 176
6.4.4 附屬結構抗震承載力的分析評價 191
6.4.5 文峰塔抗震鑒定結論和加固建議 193
第7章 古塔抗震加固方法 196
7.1 古塔抗震加固的一般規(guī)定 196
7.2 古塔地基及基礎的加固方法 197
7.2.1 加固方法的選擇和要求 197
7.2.2 地基的加固設計及施工 198
7.2.3 基礎的加固設計及施工 199
7.3 古塔塔身的加固方法 200
7.3.1 加固方法的選擇和要求 200
7.3.2 塔體的加固設計及施工 201
7.4 古塔附屬結構的加固方法 209
7.4.1 加固方法的選擇和要求 209
7.4.2 附屬結構的加固設計及施工 210
7.5 都江堰奎光塔抗震加固方案 212
7.5.1 工程概況 212
7.5.2 地震造成的塔體損壞狀況 213
7.5.3 奎光塔塔身加固方案 215
第8章 嵌筋加固古磚塔的抗震承載力驗算 220
8.1 古磚塔嵌筋加固與抗震驗算的意義 220
8.2 嵌筋加固塔體偏心受壓抗震驗算 221
8.2.1 抗震驗算的基本依據(jù)與假定 222
8.2.2 實心塔體矩形截面偏心受壓驗算 223
8.2.3 空心塔體矩形截面偏心受壓驗算 224
8.2.4 古塔環(huán)形、圓形截面偏心受壓驗算 225
8.2.5 六邊形或八邊形古塔截面的簡化處理 227
8.3 嵌筋加固塔體受剪抗震驗算 229
8.3.1 配筋砌體受剪性能研究成果的分析 229
8.3.2 鋼箍加固磚塔的抗震性能試驗 231
8.3.3 試件受剪承載力分析 233
8.3.4 嵌筋加固古磚塔受剪抗震驗算公式的建議 234
8.4 古塔嵌筋加固抗震承載力驗算示例 235
8.4.1 基本資料 235
8.4.2 加固方案與施工 235
8.4.3 截面偏心受壓抗震驗算 237
8.4.4 截面受剪抗震驗算 241
主要參考文獻 243
附錄 國保單位古塔所在地區(qū)的抗震設防依據(jù) 248
索引 261
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