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第1章 古塔的建筑类型与结构特征1

1.1 古塔的建筑类型1

1.1.1 古塔按建筑造型分类1

1.1.2 古塔按建筑材料分类5

1.2 古塔的结构特征8

1.2.1 古塔的结构组成8

1.2.2 塔身的结构特征11

1.2.3 外伸构件的连接构造17

1.2.4 基础与地基的构造19

第2章 古塔的地震灾害与损坏规律25

2.1 古塔的历史震害资料与统计规律25

2.1.1 古塔历史震害资料的分析25

2.1.2 古塔的地震损坏特征与规律33

2.2 汶川地震古塔震害规律研究35

2.2.1 研究概况35

2.2.2 古塔震害程度与地震烈度的关系36

2.2.3 古塔地基变形震害的规律39

2.2.4 古塔砌体开裂震害的规律42

2.2.5 古塔结构垮塌震害的规律46

2.2.6 结论与建议49

第3章 古塔动力特性分析测试方法50

3.1 古塔动力特性的理论分析方法50

3.1.1 古塔的动力计算模型50

3.1.2 古塔动力特性的分析方法51

3.1.3 古塔动力特性分析的基本参数55

3.1.4 基于MATLAB的动力特性参数求解方法57

3.2 古塔动力特性的现场测试方法58

3.2.1 动力特性测试的意义58

3.2.2 动力特性的测试方法59

3.2.3 脉动法的测试装置和测点布置60

3.2.4 测试影响因素及处理方法63

3.2.5 结构动力特性的分析66

3.3 古塔基本自振周期的简化计算方法67

3.3.1 古塔基本周期的理论分析基础68

3.3.2 古塔基本周期的经验公式69

3.3.3 典型古塔基本自振周期的对比分析73

3.4 虎丘塔动力特性研究74

3.4.1 虎丘塔建筑概况74

3.4.2 虎丘塔动力特性的理论分析75

3.4.3 虎丘塔动力特性的现场测试79

3.4.4 虎丘塔动力特性测试数据分析81

3.4.5 理论分析值、实测值与有限元分析值的比较87

第4章 古塔有限元模拟分析方法89

4.1 基于动力特性的古塔建模方法89

4.1.1 基于动力特性的古塔建模流程89

4.1.2 影响古塔动力特性的主要因素90

4.1.3 结构参数识别的模态转换方法91

4.1.4 动力特性对结构参数调整的灵敏度92

4.2 古塔弹塑性动力时程分析93

4.2.1 分析软件与分析方法93

4.2.2 砌体的本构关系和恢复力模型94

4.2.3 地基的本构关系98

4.2.4 地震波的选用和修正99

4.2.5 破坏演化过程的显性动力学分析技术102

4.3 龙护舍利塔的有限元建模和弹塑性动力分析105

4.3.1 基本资料与研究内容105

4.3.2 砌体材性试验与地基勘测108

4.3.3 基于动力特性的有限元模型110

4.3.4 考虑土-结构相互作用的分析模型114

4.3.5 地震波的选用与处理115

4.3.6 古塔地震响应的弹性时程分析120

4.3.7 古塔地震响应的弹塑性时程分析126

第5章 古塔地震作用的分析方法132

5.1 古塔水平地震作用分析方法132

5.1.1 计算模型的确定132

5.1.2 振型分解反应谱法的运用133

5.1.3 底部剪力法的运用136

5.1.4 计算示例与地震作用对比分析139

5.1.5 结论与建议144

5.2 古塔竖向地震作用分析方法145

5.2.1 古塔竖向地震作用研究状况145

5.2.2 竖向地震作用基本公式分析146

5.2.3 古塔竖向地震作用的分析方法149

5.2.4 计算示例与竖向地震作用效应分析151

5.2.5 结论与建议158

第6章 古塔抗震鉴定方法160

6.1 古塔抗震鉴定的目标和程序160

6.1.1 古塔抗震鉴定目标160

6.1.2 抗震鉴定程序及评价161

6.2 古塔抗震性能的宏观检验161

6.2.1 场地与地基基础检验161

6.2.2 结构体系检验162

6.2.3 历史震害检验164

6.3 古塔抗震能力的定量分析164

6.3.1 结构动力特性与地震作用效应164

6.3.2 结构体系抗震承载力验算165

6.3.3 地基和基础抗震验算167

6.4 扬州文峰塔抗震鉴定研究167

6.4.1 文峰塔抗震鉴定研究方案167

6.4.2 文峰塔抗震性能的宏观检验169

6.4.3 塔体结构抗震承载力的分析评价176

6.4.4 附属结构抗震承载力的分析评价191

6.4.5 文峰塔抗震鉴定结论和加固建议193

第7章 古塔抗震加固方法196

7.1 古塔抗震加固的一般规定196

7.2 古塔地基及基础的加固方法197

7.2.1 加固方法的选择和要求197

7.2.2 地基的加固设计及施工198

7.2.3 基础的加固设计及施工199

7.3 古塔塔身的加固方法200

7.3.1 加固方法的选择和要求200

7.3.2 塔体的加固设计及施工201

7.4 古塔附属结构的加固方法209

7.4.1 加固方法的选择和要求209

7.4.2 附属结构的加固设计及施工210

7.5 都江堰奎光塔抗震加固方案212

7.5.1 工程概况212

7.5.2 地震造成的塔体损坏状况213

7.5.3 奎光塔塔身加固方案215

第8章 嵌筋加固古砖塔的抗震承载力验算220

8.1 古砖塔嵌筋加固与抗震验算的意义220

8.2 嵌筋加固塔体偏心受压抗震验算221

8.2.1 抗震验算的基本依据与假定222

8.2.2 实心塔体矩形截面偏心受压验算223

8.2.3 空心塔体矩形截面偏心受压验算224

8.2.4 古塔环形、圆形截面偏心受压验算225

8.2.5 六边形或八边形古塔截面的简化处理227

8.3 嵌筋加固塔体受剪抗震验算229

8.3.1 配筋砌体受剪性能研究成果的分析229

8.3.2 钢箍加固砖塔的抗震性能试验231

8.3.3 试件受剪承载力分析233

8.3.4 嵌筋加固古砖塔受剪抗震验算公式的建议234

8.4 古塔嵌筋加固抗震承载力验算示例235

8.4.1 基本资料235

8.4.2 加固方案与施工235

8.4.3 截面偏心受压抗震验算237

8.4.4 截面受剪抗震验算241

主要参考文献243

附录 国保单位古塔所在地区的抗震设防依据248

索引261