南方地区古建筑木结构的整体性残损点指标研究

古建筑木结构的残损点指标是对古建筑木结构进行结构安全评估和加固修缮设计的重要指标,目前主要依据1992年制定的《古建筑木结构维护与加固技术规范》(GB 50165—92)中的规定,为了对该规范中的构架整体性残损点指标进行验证和补充,本研究通过对南方地区传统的穿斗木构体系和抬梁木构体系的典型榫卯节点和构架的试验研究,得出两种木构体系结构的整体性关键残损点指标,并与GB 50165—92规范进行比较分析。结果表明:规范规定的抬梁式木构架和穿斗式木构架的局部倾斜残损点比试验结果小,规范值偏于安全。规范中规定的抬梁式木构架梁柱榫卯连接残损点略小于试验结果,规范值偏于安全;而规范中规定的穿斗式木构架梁柱榫卯连接残损点对于燕尾榫穿斗木构而言是安全的,但对于透榫穿斗木构而言,则是不安全的。     

南京六朝建康都城城墙夯土遗址锚杆加固技术研究

为了对南京六朝建康都城城墙夯土遗址进行科学保护,确保遗址展示面的结构安全,首先通过ANSYS有限元模拟对城墙夯土遗址的现状及锚杆加固后的结构性能进行研究,分析包括锚杆长度、锚杆角度、锚杆弹模、锚杆直径、边坡坡度、锚杆间距、土体含水率等参数对遗址安全性的影响,得出不同参数变化下的夯土遗址结构的安全系数,给出了适合夯土遗址锚杆加固的优选技术参数。为了验证理论计算的准确性以及锚杆和灌浆材料施工的可行性,进行了锚杆和灌浆材料的拉拔试验。最后,结合理论分析和试验研究结果,提出了采用不锈钢锚杆和改性泥浆灌浆的方法进行遗址锚杆加固的设计方案。该城墙夯土遗址锚杆加固技术研究的成功,可为类似文物保护设计分析提供参考。     

泰州水关遗址结构分析及修缮设计

水关是古城墙建筑的一个重要元素,对研究古城墙布局及城市演变具有重要意义。为了对泰州水关遗址进行科学保护,首先通过现场调研,对泰州水关遗址的残损进行分析,找出其可见的病害,包括墙体残损、基础残损、券体残损及木桩残损;然后通过有限元模拟分析其结构性能,找出其隐在的病害,主要是地基和墙体问题。最后,综合残损调研及数值模拟结果,提出了适用于水关遗址的修缮设计方法,包括地基加固、墙体加固以及木桩保护方法。     

明代石拱桥永昌桥的加固修缮技术研究

为明晰明代石拱桥的结构性能,并提出适宜的加固修缮方法,以典型的明代石拱桥永昌桥为例进行研究。首先对其进行精确测绘,获得其准确可靠的几何信息;然后对其建筑形制、构造工艺及残损状况进行研究,为结构性能分析提供依据;接着利用ANSYS软件建立永昌桥主体结构的有限元模型,进行包括荷载影响分析、重要度分析和裂缝分析的结构性能研究;最后基于现状分析和结构性能研究,通过对比拱背套钢筋混凝土拱加固法和拱背粘贴碳纤维布加固法对石拱桥的结构性能的影响,提出了明代石拱桥永昌桥的加固修缮方法。研究成果可为同类型石拱桥的加固修缮提供参考。     

上下椽头尾搭接的木构古建筑受力性能的简化计算方法研究

古建筑木结构主要分为抬梁木构体系和穿斗木构体系,其结构布置与连接节点明显不同于现代木结构。为了进一步提高古建筑木结构的结构计算和结构安全评估的工程实用性,对常见木椽的受力性能简化算法、常见拼合檩条的受力性能简化算法、三架梁和五架梁受力性能的简化算法进行研究,并基于动力特性分析,初步提出古建筑木结构典型构架体系在进深方向和面阔方向结构基本自振周期的近似计算模型。研究成果可为古建筑木结构的结构性能计算、结构安全评估以及加固修缮设计提供依据和参考。     

民国时期钢筋混凝土结构常见缺陷及适宜性加固方法研究

民国时期钢筋混凝土结构使用年代较长,一般已超过合理使用年限,有不同程度的损伤,迫切需要加固修缮.但由于其大多为文物建筑或保护性历史建筑,承载着一些历史信息与文化价值,对其加固修缮应在充分保存历史信息的前提下合理进行结构性能和耐久性的提升.为了科学化、规范化地保护民国钢筋混凝土建筑,通过对典型案例的现场检测和调研,对这类建筑的常见缺陷进行分析和总结,结合保护原则,分别对混凝土柱、混凝土梁和混凝土板提出针对不同损伤程度的适宜性加固修缮方法.     

民国江浙地区钢筋混凝土结构寿命预测计算方法研究

民国钢筋混凝土结构使用年代较长,一般已超过正常使用年限,有不同程度的耐久性问题。为了科学规范地保护民国钢筋混凝土建筑,通过对6个典型案例的现场检测分析,对这类建筑的耐久性问题和寿命预测方法进行研究,得出民国钢筋混凝土结构的耐久性问题规律,并提出了针对民国钢筋混凝土建筑的碳化寿命计算公式,建议民国钢筋混凝土建筑的使用寿命取锈涨开裂寿命,最后结合案例对民国钢筋混凝土建筑的剩余寿命进行分析。结果表明,民国钢筋混凝土建筑的剩余寿命基本在10年以内。因此,迫切需要对这类建筑进行加固修缮。     

南京长江大桥桥头堡抗震加固受力性能研究

为研究南京长江大桥桥头堡填充墙加固对结构抗震性能的影响,提出考虑较高填充墙开裂的双斜撑模型,用于罕遇地震工况下桥头堡的抗震性能计算,同时提出考虑填充墙加固后刚度增强效应的建模方法。利用SAP2000建立了加固前后用于多遇地震工况、设防地震工况及罕遇地震工况的分析模型,并选取了桥头堡在1974年经历的实际地震激励时程及El-Centro地震激励时程作为激励进行了加固前后结构的抗震性能分析比较。研究发现,填充墙加固后桥头堡的抗震性能有了明显提升,其位移响应峰值约下降8%~23%,层间位移角响应峰值约下降12%~22%,而且桥头堡结构在设防地震情况下2个方向的层间位移角均满足了规范要求。另外,在罕遇地震工况下,未加固的填充墙开裂会使结构的扭转刚度下降,而填充墙加固可有效提升结构的扭转刚度,降低桥头堡在地震时发生扭转振动的概率。这2种地震荷载激励的分析结果差异约在3%~21%不等,且响应峰值出现的位置也有一些不同,故对桥头堡进行抗震时程分析时建议选取多条地震波输入综合分析。研究成果可为同类型的钢筋混凝土建筑遗产的抗震加固提供借鉴和参考。     

牺牲阳极法应用及其在钢筋混凝土文物保护中的应用研究

为研究牺牲阳极法在钢筋混凝土文物保护中的应用,首先对国内外关于牺牲阳极法的研究现状和应用实践进行归纳总结,主要从应用对象的转变、实践与研究并举的发展进程、应用层面的拓宽三个方面进行梳理分析;进而由发展的趋势转变提出牺牲阳极法在钢筋混凝土文物保护上的可行性,详述该法在钢筋混凝土文物保护中的应用机理与设计方法。最后以南京长江大桥为例,对牺牲阳极法应用于南京长江大桥双曲拱桥主拱圈耐久性加固工程进行了研究,在总结和回顾的基础上提出牺牲阳极法应用于文物保护中的新机遇。研究成果为牺牲阳极法在钢筋混凝土文物保护工程中的应用提供了一定的借鉴与指导。     

太原永祚寺无梁殿的建筑形制及结构静力性能研究

本工作以太原永祚寺无梁殿为例,研究中国特有的建筑遗产类型——明代砖砌无梁殿的建筑形制和结构性能。首先采用三维激光扫描仪进行精确测绘,获得其准确的几何尺寸信息。然后结合历史文献资料,对该类型建筑遗产的建筑形制进行分析。另外,通过采用无损检测方法获得砖砌体的材料强度,结合精确测绘获得的几何尺寸信息,采用ANSYS有限元软件建模并对其受力性能进行了模拟分析,获得了该建筑在静力荷载作用下的结构性能。研究结论为该类型建筑遗产的加固修缮提供参考。