古建筑飞云楼近代主体变形研究

时间:2021-04-30 18:40:37 建筑学毕业论文 我要投稿

古建筑飞云楼近代主体变形研究

  古建筑的鉴定工作对古建筑的进一步的修缮保护至关重要。山西省万荣县飞云楼享有"天下第一木楼"的美誉,是国家重点保护文物,因年久失修存在严重的安全隐患。下面是小编搜集整理的古建筑飞云楼近代主体变形研究的论文范文,欢迎大家阅读参考。

古建筑飞云楼近代主体变形研究

  摘要:万荣古修建飞云楼据史料记载已有五百多年的历史,是中国古修建木楼阁的典型代表,随着历史的变迁、自然环境与人爲环境的影响,飞云楼呈现了楼体构架的全体倾斜景象。爲确定飞云楼的全体变形现状,对飞云楼的柱础沉降、楼层层间位移及楼面改变状况停止了测定。这些效果对今后飞云楼的维护和监测任务具有较大的参考价值。

  关键词:古修建;木构造修建;沉降观测;变形测量

  引言

  万荣飞云楼是古木楼阁中的出色代表作,与山西知名古木构造修建中的应县木塔并称爲山西的“南楼北塔”。据史料记载,飞云楼始建于唐代贞观年间,后损毁重建。现存飞云楼建于1506-1521年间,历史上已经历过屡次修缮,现存碑刻记载中较近一次的历史修缮施行于1858年,因常年未停止大的构造修复,现木楼阁已严重倾斜,濒临倒塌。鉴于飞云楼需停止紧急抢险维修,故展开了木楼阁主体构造的变形测量任务。

  一、飞云楼的构造沉降现状

  1.1因地基沉降有能够招致柱础石沉降不均,并惹起主体构造的全体倾斜,故应用水准仪以飞云楼柱础石顶标高爲测试对象,对飞云楼的地基变形状况停止了观测。础石编号及地位见图1,础石沉降量观测值见表1。从测量后果可以看出,柱脚的绝对高差会遭到地基沉降、根底损蚀及建造装置偏向等要素的影响。以框架方式爲主的中国古木楼阁、木塔修建,承重木柱由于地位不同受荷差别大,内金柱、外金柱柱负荷大于檐柱,“通天柱”大于普通内、外金柱。在重荷下,柱底沉降量随工夫的推移而逐步波动。当古修建因构件残损、变形或历次修缮改动构造传力途径后,沉降会有小幅变化。关于古修建木构造的沉降评定,在GB50165—92《古修建木构造维护与加固技术标准》[1]中明白规则,应参照GB50007《修建地基根底设计标准》[2]的相关规则,即相邻柱础的高差应<0.003L(L爲相邻框架柱的柱间距)。飞云楼的承重柱础石柱间绝对沉降差有40%不满足标准限值要求。首层承重木柱金柱与檐柱在受力上差距较大,在剖析构架立体沉降趋向时应区别看待。

  1.2对首层承重木柱柱网可分爲六个立体构架,列出沉降趋向线。两条南北向柱架沉降曲线从东、西面金柱绝对沉降来看,仅3~4区间柱体沉降趋向相反,相反沉降趋向区间中西北通天柱和东北通天柱较低,应爲通天柱竖向荷载较大所致。其他四条东西向柱架沉降曲线中,北侧檐柱由西向东有逐渐增高的趋向,檐柱C13、C14的础石顶面分明低于其他础石顶面,首层东南角檐柱的地基能够紧缩模量偏小或由于渗水等缘由对地基发生了不良影响。沉降趋向线中并未呈现沿某主轴方向逐步减小(或增大)的趋向线,因而可以推断出柱础石的沉降没有使修建物发生全体倾斜。由于古修建历史长远,未能获得主体构造全体沉降量历史检测数据,故全体沉降量无法定量评价。

  二、飞云楼的主体倾斜现状

  飞云楼仅有四根通天柱贯串于整个楼身高度,构造主体的全体倾斜情况应次要经过通天柱在各分层柱头倾斜的积聚状况予以辨认。由于通天柱通常是经过刻半墩接(阴阳巴掌榫或抄手榫)停止柱-柱衔接的,加之古修建木构造中柱体历史结构做法、临时重荷下柱体的'弯曲变形、柱身残损、偶尔荷载和程度震动等影响[3],各分层通天柱柱头的偏移状况会有所变化。数据剖析永定柱残留变形现状,可得出以下结论:一切通天柱均有向北偏移的趋向。各通天柱每层偏移量与柱高的比值不同,次要是由于每根永定柱在各层均爲半榫(巴掌榫)拼接而成,接缝处箍约束不严密招致弯矩惹起开裂所致。西北通天柱在一层的倾斜分明小于二、三层的倾斜,思索爲此柱在二层的接头分明松动所致。通天柱的侧移角爲柱头程度位移总量与层间柱高的比值,应用通天柱侧移角反映楼体的最不利层间位移时,一至三层最不利层间位移角辨别爲3.47%、4.19%、4.62%,均爲南侧永定柱。

  三、飞云楼的主体改变现状

  飞云楼从内部看爲三层四檐木构造,实爲5层,包括3个明层和两个暗层。应用全站仪对永定柱柱顶停止分层坐标量测,在底层空中选定原点,并定义正南方向爲基准轴,树立全体坐标系。而单个测点的坐标会受构件尺寸差别、装置误差、变形误差及测量误差等多要素的影响。应用全体坐标可换算出通天柱对角线偏移角α、β角[4]。得出各通天柱顶对角线改变增量,用其均匀值作爲评定代表值来评价楼层立体改变角。可以看出,飞云楼楼层改变效应一、二层方向相反,一、二层楼层从仰望角度看均爲逆时针方向改变,二层楼面立体改变角最大,爲1.57°。

  四、结论

  4.1对万荣飞云楼的沉降观测可知,飞云楼主体构造未发作全体倾斜景象,但部分沉降不均的景象较爲严重,有40%的柱间沉降差不满足标准对古修建木构造的要求。在首层东南角檐柱的地基沉降差较大,在维护中应高度注重。

  4.2用通天柱侧移角最大值作爲古修建木构造主体最不利层间位移的代表值时,一至三层构造主体最不利层间位移角辨别爲3.47%、4.19%、4.62%,均爲南侧通天柱。4.3应用全站仪对飞云楼各层通天柱的柱头坐标停止测量后,应用全体立体坐标计算通天柱对角线偏移量,以此评价飞云楼各楼层立体改变的角度,得出二层楼面立体改变角最大,改变方向从仰望角度看爲逆时针方向改变,最大值爲1.57°。

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