故宫灵沼轩抗震性能研究
周 乾
(故宫博物院 北京 100009)
摘要:故宫灵沼轩是我国现存较早的西式钢结构与砌体结构组合建筑。为更好地保护该文物建筑,采取现场调查与数值模拟相结合的方法,研究了其抗震性能。基于灵沼轩的建筑构造和施工工艺特征,分析了其建筑特色,讨论了结构残损现状。分别考虑灵沼轩钢结构、砌体结构、钢结构与砌体结构组合结构,分析了结构的动力特性与抗震性能。结果表明:灵沼轩建筑具有丰富的中西方元素,其钢结构框架现有主要残损问题表现为柱开裂、梁柱节点松动及螺栓脱落,墙体则基本完好。对于钢结构部分而言,结点刚度退化时,灵沼轩钢结构基频减小,振动形式发生改变;地震作用下,结构保持稳定振动状态,其变形响应峰值趋于偏大,内力响应峰值趋于偏小,且均在容许值范围内。对于砌体结构部分而言,8度常遇地震作用下,结构保持较为稳定的振动状态,其纵横墙底部容易因抗拉强度不足而产生破坏。对于结构整体而言,8度常遇地震作用下,灵沼轩钢结构框架处于安全状态,二层纵向中部门洞口周边墙体易产生破坏,在日常保养中要予以重视。
关键词:故宫灵沼轩;钢结构;砌体结构;抗震性能
(2024年故宫学学术研讨会交流用稿)
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