南山佛法身舍利塔动力弹塑性分析
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作者:
作者单位:

1.天水师范学院, 甘肃 天水 741001 ; 2.兰州理工大学, 甘肃 兰州 730050

作者简介:

李灵君(1980-),男,硕士,讲师,主要从事建筑结构研究方面的工作。E-mail:229404389@qq.com。

通讯作者:

中图分类号:

TU973.12

基金项目:

国家自然科学基金(52068063);甘肃省教育厅 2024年度高校教师创新基金(2024B-129);天水师范学院 2020年创新基金项目(CXJ2020-22);积石山6.2级地震X062线寨子沟至居集公路灾后重建工程检测服务(1222-2412009)


Dynamic elastoplastic analysis of the Nanshan Buddhist Body Relic Pagoda
Author:
Affiliation:

1.Tianshui Normal University, Tianshui 741001 , Gansu, China ;2.Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050 , Gansu, China

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    摘要:

    南山佛法身舍利塔是一幢新建于国家4A级旅游景区南郭寺内的地标性观光仿古塔建筑,为RC和SRC构成的框架-核心筒结构,设计工作年限为100年。设计文件显示,在罕遇地震设计中,没有充分考虑场地和设计工作年限两大因素的影响。文章运用MIDAS Gen建立有限元模型,选取2条天然波和1条人工波,对结构进行罕遇地震作用下的调整后动力弹性和弹塑性时程分析,弹塑性分析中采用纤维模型,分析结构的剪力与倾覆弯矩、变形、屈服状态与滞回耗能和能量响应。结果表明:南山佛塔结构的层刚度变化与楼层结构布置和构件形式的变化相一致;弹塑性层间位移角均满足规范限值1/100,最大层间位移角出现的位置与结构的布置相一致;核心筒剪力墙会发生中等程度的屈服损伤破坏,耗散大量地震能量,外框架体系屈服损伤则较轻微;结构抗震耗能性能优越,抗大震的能力强。综合分析发现,虽然南山佛塔结构在罕遇地震设计中未充分考虑场地和设计工作年限两大影响因素,但经强化建筑抗震概念设计和抗震措施后,结构安全可靠,抗震耗能性能优越,其结构体系对类似结构的设计具有参考价值。

    Abstract:

    The Nanshan Buddhist Body Relic Pagoda is a newly constructed heritage-style landmark within Nanguo Temple, a national 4A-level tourist attraction. This reinforced concrete and steel reinforced concrete composite frame-core wall system, designed for a service life of 100 years, initially lacked full consideration of site conditions and design lifespan in its rare-earthquake design. Using MIDAS Gen, this study established a finite element model and conducted adjusted dynamic elastic/elastoplastic time-history analyses on the structure under three seismic waves (two natural and one artificial). Fiber models were employed for elastoplastic analysis to evaluate its shear forces, overturning moments, deformations, yielding states, hysteretic energy dissipation, and overall energy response. The results demonstrate the following: (1) story stiffness variations correspond to the structural layout and member configuration; (2) elastoplastic story drift ratios all satisfy the code limit of 1/100, with peak values corresponding to the structural arrangement; (3) the core-tube shear walls exhibit moderate yielding and substantial energy dissipation, whereas the outer frames show minimal yielding; and (4) superior seismic energy dissipation capacity of the structure ensures strong earthquake resistance. Analysis confirms that, despite initial design limitations, the Nanshan Pagoda's improved seismic design and detailing provide reliable safety and excellent seismic performance, providing valuable guidance for similar structures.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

李灵君,王秀丽,程春玲,等.南山佛法身舍利塔动力弹塑性分析[J].地震工程学报,2025,47(5):1076-1089. DOI:10.20000/j.1000-0844.20240119001

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  • 收稿日期:2024-01-19
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  • 在线发布日期: 2025-07-29
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