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摘要
木柱是古建筑木结构中的核心受力构件之一,多以浮放的形式置于础石之上,类似于滑动铰接节点,二者之间仅存在摩擦接触。在水平地震作用下,木柱可能的运动方式包含静止、滑移、抬升、滑移-抬升等4种。为研究木柱在水平地震作用下的响应特征,基于考虑边缘尖角钝化的圆角木柱二维径向截面模型,推导了木柱在4种不同运动状态时的控制方程,给出了不同运动状态的判定条件,同时结合古建筑特征得到了木柱受水平地震作用可能产生的运动状态。研究了不同运动状态下木柱对地震能量的转化与耗散过程。以正弦激励为例,分析了典型木柱在地震作用下的响应特征。结果表明:在水平地震作用下,木柱的滑移、抬升、滑移-抬升分别对应二维圆角木柱平动、不定轴转动及平面运动;我国传统古建筑木柱受水平地震作用可能发生的运动状态有静止、仅抬升不滑移、抬升后滑移或滑移-抬升同时发生;木柱运动状态与其质量、细长比及柱顶荷载大小有关;柱顶荷载对木柱抵抗倾覆有明显效果;低频地震加速度更易导致柱脚钝化的木柱倾覆。
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