德胜门箭楼典型梁架层残损特征及其对构架受力性能影响研究

摘要

德胜门箭楼古建筑群在历经千百年的沧桑后，结构和构件存在不同程度和不同类型的损伤。通过对箭楼建筑群进行残损调研，归纳其残损特征，统计各残损类型的数量、比例和分布情况，分析对应残损的成因，得到了德胜门箭楼的典型残损特征。为探究典型残损特征对结构受力性能的影响，建立了完好一榀框架和拔榫状态下一榀框架数值模型，对比分析了节点拔榫对木构架受力性能的影响。研究结果表明：德胜门箭楼木构架的残损主要集中在柱网层和梁架层。柱网层的残损主要表现为开裂及倾斜。梁架层的典型残损主要包括榫卯节点拔榫和木梁横纹开裂；透榫节点弯矩-转角曲线具有明显的不对称性，透榫节点的破坏特征为榫头变截面处的横纹撕裂破坏；当一榀框架处于小拔榫状态下，拔榫量对一榀框架的抗弯承载力无明显影响。当拔榫量增加到一定程度时，一榀框架的抗弯承载力出现跳跃式下降，正向峰值承载力相对负向的下降明显，正向下降率处于16%～18%,负向下降率处于9%～15%。研究结果可为传统木结构建筑的安全现状和保护修缮提供重要参考。

关键词

德胜门箭楼 / 典型残损特征 / 拔榫 / 木梁开裂 / 受力性能

基金资助

国家自然科学基金项目(52108266); 北京建筑大学建大英才项目(JDYC20220808)