故宫太和殿抗震构造与抗震性能研究

摘要

为更好地保护太和殿,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了太和殿的抗震构造及抗震性能.根据太和殿构造组成特点,侧重讨论了太和殿柱子、榫卯节点、斗栱等部件构造对结构整体抗震性能的有利影响.在此基础上,建立了太和殿非线性有限元模型.通过模态分析,获得了太和殿的基频和主振型;通过线性谱分析研究了太和殿在8度常遇地震作用下的变形和内力分布特征;通过时程分析,研究了太和殿在8度常遇地震作用下的响应曲线特征及8度罕遇地震作用下的抗倒塌能力.结果表明:太和殿的典型构造特征有利于结构整体发挥抗震性能;太和殿结构基频为0.9Hz,主振型以平动为主;8度常遇地震作用下,结构内力峰值较小,且结构保持稳定振动状态;8度罕遇地震作用下,太和殿屋顶部位变形较大,但在容许值范围内,因而满足“大震不倒”的要求.