基于分离式建模的砖石古塔动力性能与响应分析

来源：计算力学学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：卢俊龙,周谦祥,田鹏刚,王振山,田建勃

单位：西安理工大学, 西安 710048,西安理工大学, 西安 710048,陕西省建筑科学研究院有限公司, 西安 710082,西安理工大学, 西安 710048,西安理工大学, 西安 710048

摘要：为研究砖石古塔的动力特性及地震响应机制,以渭南慧照寺塔为对象,采用块体-灰浆分区离散方法,分别建立刚性地基条件与考虑地基-结构相互作用条件下古塔的数值模型,计算比较了塔体的动力特性;并分别按9度小震、中震和大震输入El-Centro波、Taft波和兰州人工波,计算了结构的位移和加速度反应,与相互作用系统进行比较。结果表明,考虑土-结构相互作用后,古塔结构的一阶自振频率降低5.7%,二阶频率降低45%;El-Centro波和Taft波作用下,位移和加速度响应显著增大,大震作用时,与不考虑土-结构相互作用对比,主拉应力峰值显著增加,古塔从灰浆开裂发展为砖与灰浆同时开裂;兰州人工波作用下,考虑土-结构相互作用后,主拉应力和结构开裂变形反而降低。研究结果可为古塔抗震计算与性能评估提供参考。

关键词：砖石古塔,土与结构相互作用,动力响应,抗震性能,数值模型,

基金资助：国家自然科学基金(51778527);陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-435);陕西省重点研发计划(2022SF-376)资助项目.