故宫太和殿二层斗拱竖向加载试验

为了更好地保护古建筑,采取静力试验方法,以故宫太和殿二层平身科、柱头科、角科斗拱为对象,研究了竖向荷载作用下斗拱的受力性能。基于上述3种斗拱构造特征,制作了1∶2比例模型,进行了竖向加载试验,讨论了不同斗拱在荷载作用下的破坏形式、内力及变形特征,归纳了斗拱的竖向刚度计算模型。结果表明:竖向荷载作用下,太和殿二层斗拱的坐斗及与之相交的头翘、正心瓜拱容易产生破坏,且模型倒置时下层构件受力要小于上层构件。对于不同斗拱而言,斗拱极限承载力:平身科角科柱头科;斗拱变形及残余变形量:柱头科角科平身科;斗拱延性:角科柱头科平身科。竖向荷载作用下,太和殿二层斗拱的竖向刚度计算模型可简化为三折线段形式。