木构古建筑摇摆类比模型震能辅助动态复位研究

摘要

木构古建筑结构体系复杂，其立柱设置受“侧脚”与“生起”构造要求制约，地震作用下将触发同层柱群摇摆行为，从而在各层楼板间形成双向缓坡滑移结构体系，抵御地震侵袭.为探究中国木构古建筑在地震作用下的耦合滑移响应，利用W型界面滑块建立双向缓坡滑移结构体系类比“理论”模型，设置滑动面库仑摩擦系数表征体系滑动阻尼，选取40条近场水平地震波，并依据峰值地震加速度(PGA)数值及其时刻划分地震波“峰时”及“峰后”阶段参数，运用刚体运动学数值积分提高实时滑移计算精度，开展类比模型多参数动力滑移时程响应分析.研究结果表明：各类型近场水平地震作用下，具有3°缓坡和0.05界面摩擦系数的类比模型的最大相对滑移均发生在相应地震的“峰时”阶段，且幅值均小于对应地震峰值位移(PGD)幅值的2倍，并且PDG对低摩擦类比模型地震耦合滑移行为影响显著；各地震“峰后”残余能量可有效辅助缓坡刚体滑块动态复位，3～5°W型缓坡搭配0.03～0.06界面摩擦系数时效果最佳.

关键词

刚体动力模型 / 韧性摇摆体系 / 滑移时程响应 / 木构古建筑 / 动态复位