开封铁塔_的动力特性研究
某砖石古塔结构动力性能测试与模拟分析
某砖石古塔结构动力性能测试与模拟分析
胡程鹤;梁宁博;许臣;孙闻鹤;黄里西
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2024(50)6
【摘要】古塔结构材料中存在大量未知物理力学指标,采用有限元方法能否有效地模拟计算古塔的动力特性一直是困扰文物工作者的重要问题。
首先开展了对砖石古塔的现场动力性能测试,同时采用有限元方法对其动力特性进行了模拟计算,并将实测结果与模拟计算结果进行了对比。
结果表明:采用现代砖砌块、砂浆材料的相关物理性能指标以及相应现场检测方法获得的力学性能指标,通过有限元方法模拟计算砖石古塔结构的动力性能是可行的。
古塔结构实测的前两阶自振频率与有限元方法模拟计算得到的前两阶自振频率基本一致,偏差仅为0.8%,可以满足工程需要。
【总页数】4页(P8-11)
【作者】胡程鹤;梁宁博;许臣;孙闻鹤;黄里西
【作者单位】中冶检测认证有限公司;中冶检测认证(重庆)有限公司;中冶建筑研究总院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU362
【相关文献】
1.实心砖石古塔动力特性与结构损伤分析
2.多维地震作用下砖石古塔动力反应耦联分析
3.砖石古塔结构的震害破坏特征空间模拟分析
4.砖石古塔的动力特性分析模拟及抗震性能评估
5.基于分离式建模的砖石古塔动力性能与响应分析
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第三章 光现象 2022-2023学年苏科版物理八年级上册
第三章光现象一、单选题1．（2022·江苏泰州·八年级期末）用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，如图所示。
我们观察的现象是（）A．只有红色透明气球会爆破B．只有绿色透明气球会爆破C．两个气球都会爆破D．两个气球都不会爆破”2．（2022·江苏徐州·八年级期末）如图所示感应水龙头，感应器发出的信号如果被感应区的手挡住，反射回来，就能自动出水，感应器发出的信号是（）A．紫光B．红光C．紫外线D．红外线3．（2022·江苏扬州·八年级期末）下列生活中的器具，用到紫外线的是（）A．验钞机B．电视遥控器C．浴霸D．感应式水龙头4．（2022·江苏盐城·八年级期末）五彩缤纷的世界，色彩斑斓的光现象，为我们的生活增添了无数的乐趣，关于光现象，下列说法中不正确的是（）A．太阳光是由多种色光混合而成的B．彩色电视画面的颜色是由红、绿、黄三种色光合成的C．成语“白纸黑字”从物理学看，说明白纸反射所有色光，而黑字不反光D．验钞机是利用紫外线工作的5．（2022·江苏泰州·八年级期末）有些物理量的大小不易直接观测，但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测，用易观测的量显示不易观测的量是研究物理问题的一种方法，例如：发声的音叉的振动可以通过激起水花来体现，以下实例中采用的研究方法与上述方法相同的是（）A．研究光现象时，引入光线用来描述光的传播路径和方向2B．研究熔化现象时，比较冰、蜂蜡的熔化特点C．研究真空不能传声时，当用抽气机逐渐抽去密封瓶中的气体时，听到声音的响度逐渐减小D．液体温度计利用液柱长度的变化来显示温度高低6．（2022·江苏盐城·八年级期末）如图所示的是从平面镜中看到的电子表所显示时间的虚像，则实际时间是（）A．12时15分B．15时12分C．21时51分D．15时21分7．（2022·江苏常州·八年级期末）如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（）A．若铅笔水平向右移动，它的像将变小B．若改用一块更大的平面镜，铅笔的像将变大C．若平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔将与它的像垂直8．（2022·江苏宿迁·八年级期末）如图所示为一倾斜的平面镜，当你走向平面镜时，下列描述符合事实的是（）A．像与你的连线与镜面始终垂直B．镜中的像将远离你C．通过平面镜观察到的视野不变D．镜中的像变大9．（2022·江苏盐城·八年级期末）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（）A．B．C．D．10．（2022·江苏连云港·八年级期末）晚上，小明在教室里通过窗玻璃看到自己的像，下列对该像描述正确的是（）A．所成的像是实像B．人越靠近窗玻璃像就越大C．像的形成原因是由于光的反射D．像形成的原因是由于光的折射二、填空题11．（2022·江苏宿迁·八年级期末）阳光下看到一朵花是红色的，是因为这朵花反射___________光。
古砖塔动力特性测试与分析研究
塔层 振幅比 振幅比 振幅比 振幅比 振幅比 ｆ 振幅比
ｌ ２ ｌ １ １ 一ｌ ｌ １
知， 单单利用输出 的信号作数据 分析 ， 即利用 系统的反应 信号来
确定 以上的参数 。
ｌ １
ｌ Ｏ ９
０ ４ ６
Ｏ ５ ７ ０ ４ ３
０ ３ ．３
０４ ２ ０ １ ４ —０ ０ ６ 一Ｏ ２ ８ 一Ｏ Ｏ ８ 一Ｏ Ｏ ６ Ｏ
０６ ８
—１ ４ ．６ —１ ６ ．４ —１ ８ ４ —０ ８ ３ １ ０ ３ ０ ４ ７ ０
５
３ ８ ７ １ ７ ４ １ １ ．１ ４２ ．５ ７９ ．８ —４ １ ．５ ０
值可给 出振型 ， 并用半功率点 的方 法可估计振 动阻尼比。 为了维护加固这一文化 遗产 ， 高其对 自然灾害 的抗御 能力 ， 提 从 ３ 三 次 动 力 特 性 实 测 结 果 １９ 年开始对此塔进行 勘察测量 ， ９２ 陆续进行 了塔身纠偏 、 基加 塔 三次动 力特 性实测 ， 所采用 的仪器 系统的组配和实涮 的数据 固、 塔身修复加 固等项工程 。 每次实测 前均采 用 了同样标准 的标定法 ； 各 为了 了解各项措施 的加固效果 ， 需要有相应 的观测数据来作 处理均为同一系统 ； 所 比较 ， 分别 在不同状 态下进行动力特性实测 ， 在三次观测的同时 ． 测点 的布点位置都 在同一位置 ； 以三次结果的对 比性很强。 对塔基附近的地面卓越周期也相 应地进行 了实测。 现将三次实测 的水平 振动结果 （ 振型及频 率） 分别列 于表 １ 、
其 中 ， 州， 第Ｊ阶振 型的频率 ， ￡， 为 正则 比刚度 和振型 质
量 。￡， （ ） ｔ 为振型阻尼 比及外力 。 在 第 女个 自由度上 的真实 反应 则为 ：
龙公园恣料和铁塔公园资料
龙公园恣料和铁塔公园资料开封铁塔是中原文化中一颗璀璨夺目的明珠，如擎天玉柱耸立在开封城东北隅，它以精湛绝妙的建筑艺术和宏伟秀丽的身姿而驰名中外。
铁塔又名“开宝寺塔”，坐落在开封铁塔公园内，因塔身全部以褐色琉璃瓦镶嵌，远看酷似铁色，故称为“铁塔”。
铁塔建于北宋皇佑元年(1049年)，距今已有900多年历史，1961年被国务院定为全国重点文物保护单位。
铁塔成等边八角形，共十三层，高55.88米，底层每面阔为4.16米，向上逐层递减。
塔身遍砌花纹砖，上有飞天、麒麟、菩萨、乐伎、狮子等花纹图案50余种，造型优美，神态生动，堪称宋代砖雕艺术杰作。
铁塔以卓绝的建筑艺术闻名中外，其设计精巧，结构坚固，虽经地震、河患、狂风暴雨和人为的破坏，仍巍然屹立。
据史料记载，铁塔的前身是一座木塔，八角形，十三层，高达一百二十米，仅这高度便可想见当年的雄姿了！当时这塔建在开宝寺福胜院内，故名“福胜塔”。
古塔大都与佛教相关，“福胜塔”也不例外。
当年此塔上安千佛万菩萨，下奉阿育王佛舍利。
木塔初成，身倾西北，斜得厉害，世人多不解，以为是建筑失误。
设计大师喻浩说，京师地平无山而多西北风，吹不到百年这塔身就正了。
可惜，木塔从公元982年建成，到1055年(也有资料称是1047年)就被雷击而焚毁了。
从建到毁，不足百年，未能验证西北风的“功力”，却给后人留下了一团不解之谜：供奉菩萨的佛塔，却为何反遭菩萨的摧毁呢？可见，佛和菩萨以及供奉他们的宝塔，都是人造的，是人们的一厢情愿，雷电不认这个账，谁违背它的意志，它就要打击谁。
今天看来，一根避雷针，胜烧万炷香！俗说旧的不去，新的不来。
木塔毁了，人们就建铁塔。
当然，这座铁塔用料不是真正意义上的铸铁，而是铁色琉璃砖。
用砖砌五十多米高的塔，设计上非同小可。
支撑铁塔的力量核心是塔心柱，各种外壁砖瓦构件均与塔心柱紧密扣接，浑然一体，形成了强有力的抗震体系，这在九百多年前，是一个了不起的科学设计。
塔身外镶几十种花纹砖，飞天、麒麟、坐佛、菩萨、狮子、伎乐、花卉都有。
第四章 古建筑群动力特性计算
第四章古建筑群动力特性计算4.1 概述一般而言，轨道交通引起环境振动振幅和能量都比较小，从安全的角度讲，它造成的振动比爆破振动要微弱的多。
但是列车振动的作用是长期存在和反复发生的。
长期作用于古建筑物将引起结构的动力疲劳，所以古建筑物的容许振动标准应以疲劳极限作依据，即无论往复振动多少次也不会产生疲劳破坏。
将古建筑结构的最大动应力控制在疲劳极限以下，即使有长期振动古建筑不会产生新的裂缝，已有裂纹不会继续扩展，古建筑结构动力特性和响应进行分析，对全国有代表性的古建筑结构及古建筑材料等进行了现场测试和室内研究，取得了大量可供分析的原始数据，得到科学的、可靠的依据，结合育王岭隧道工程概况、阿育王寺现场爆破振动测试数据及相应建筑物的相关资料核查对典型建筑物进行结构动力特性和响应的计算。
4.2 古建筑动力特性响应计算阿育王寺地处山谷冲积层地带，地基以黏土质土层为主，阿育王寺保护区作为国家级文物，重点建筑有：山门、天王殿、大雄宝殿、舍利殿、藏经阁和东西两塔，其中距离轨道较近的有山门距隧道205m、西塔距离隧道最近约220m和天王殿距隧道300m。
只有山门和西塔为典型的砖结构、其他建筑以木结构为主，重要建筑都已在最近加固和维修过，西塔为1980年重建，还有一部分宗教文物陈列室正在维修，整体保护条件较好。
4.2.1 砖石塔结构振动特性计算阿育王寺西塔6面7层，高约36m，宽约9m。
通体用砖砌叠，外饰黄色，为楼阁式砖木结构塔内有梯逆时针螺旋向上可通塔顶，每层相应有一塔窗透光，给塔梯照明。
塔周六边砌凹形壁龛，龛座上隐起壸门，供奉石刻佛像。
副阶和腰檐上覆盖灰色瓦片。
腰檐用菱角牙子砖叠涩挑出，腰檐上六角发戗起翘，腰檐下有红色木质斗拱支撑。
平座为青砖叠砌，上有栏杆痕迹。
塔刹为宝葫芦（图4.1）。
图4.1 阿育王寺西塔 Fig.4.1 West Tower根据古建筑防工业振动技术规范，计算古建筑砖石结构西塔的水平固有频率，按下式计算：ψπα22H b f j j =（4.1）式中：j f —结构第j 阶固有频率（Hz ）；j α—结构第j 阶固有频率的综合变形系数，按表4.1选用； 0b —结构底部宽度； H —结构计算总高度；ψ—结构质量刚度参数（s m /），按表4.2。
中原木结构和砖石结构古建筑抗震性能分析
中原木结构和砖石结构古建筑抗震性能分析关于《中原木结构和砖石结构古建筑抗震性能分析》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。
摘要：近年来，全球范围内地震频发，中国自汶川地震以来，发生6.0级以上地震共有17起，频繁的地震灾害需要我们快速发展建筑的防震抗震技术。
而现存的许多年代久远的古建筑，历经多次地震考验却屹立至今，说明其具有良好的抗震能力。
本文通过对中原古建筑防震技术的分析以及对古代劳动人民在建筑中表现的抗震防震的思想智慧的研究，为现存古建筑保护、维修、加固提供相应的理论依据和技术参考，对现代建筑结构的抗震研究也有一定的参考价值。
下载论文网关键词：古建筑；抗震；木结构；砖石结构我国地震分布十分广泛，地震震源浅、强度大，建筑抗震性能差，因此对抗震防震技术的研究迫在眉睫。
而中原地区――河南仅今年发生了3次3级以上的地震，虽然河南地震震级不大、频率不高，但河南地质比较复杂，北部在华北平原地震带上，与1976年发生过唐山大地震的唐山处于同一地震带；西部在汾渭地震带上，与1556年发生强烈地震的陕西华县处于同一地震带。
因此河南受周边省份地震影响多，防震措施必不可少。
1 古建筑抗震历史在我国古代，人们已经积累了许多在当时甚至现代都很先进的地震防御、预报技术和知识。
比如，早在公元132年，东汉的张衡就发明了世界上第一架测验地震的仪器――候风地动仪。
又如在《中国地震年表》中记载，我国历代大型木结构古建筑的抗震性能最好，常常是“墙倒屋不塌”或“柱脚小位移，而整体结构无恙”。
再如被列为世界文化遗产的辽代应县木塔，由辽代到明代历经了7次大震仍崎然壁立，在1976年唐山7.8级地震，应县烈度9度，塔仍然安全。
还如建于辽代的蓟县独乐寺观音阁，史料中记载康熙十八年三河平谷曾经发生了一次大地震，当时蓟县城内“官廊民舍无一存”，观音阁“独不圮”。
由此可见，中国古建筑强大的抗震性能。
2 中原古建筑木结构――奉仙观玉皇殿抗震性能分析中原地区的木结构古建筑主要有河南济源奉仙观三清殿、玉皇殿、临汝风穴寺中佛殿等，木结构的防震技术十分独特，下面就以济源奉仙观玉皇殿为例来分析其抗震技术。
虎丘塔动力特性的试验研究
虎丘塔动力特性的试验研究
袁建力;樊华;陈汉斌;姚玲;Donato Abruzzese
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】2005(22)5
【摘要】结构的动力特性是评价古塔抗震性能和损伤状态的重要指标。
结合虎丘塔保护技术的研究,探讨了应用环境随机激振技术测试砖石古塔动力特性的要点、方案和提高测试效率的措施。
通过与有限元程序ANSYS分析的结果对比,表明按本测试方案获得的试验结果较为理想,可为同类古塔的测试和研究提供参考。
【总页数】7页(P158-164)
【关键词】结构检测;古塔;动力特性;环境激振;测试技术
【作者】袁建力;樊华;陈汉斌;姚玲;Donato Abruzzese
【作者单位】扬州大学;罗马大学(拓.委瑞伽塔)
【正文语种】中文
【中图分类】TU362
【相关文献】
1.输电塔动力特性计算与模态试验研究 [J], 陈守海;谭平;杨子玄
2.独塔单索面斜拉桥动力特性分析与试验研究 [J], 赵卫;徐德
3.独塔斜拉桥动力特性的有限元分析及试验研究 [J], 章献
4.基于荷载试验的\r独塔双索面刚构体系斜拉桥动力特性研究与分析 [J], 陈宁凯;张伟
5.“1000kV同塔双回线路真型塔外绝缘特性试验研究”试验真型塔顺利完成立塔[J],
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特高压输电铁塔动力特性分析
特高压输电铁塔动力特性分析摘要：随着电力行业的不断改革，电力在社会生产中的作用越来越突出，人们也对安全稳定的供电提出了更高的要求。
发现在实际的操作中，然而，许多现有的输电线路塔在正常情况下能保持高可靠性，但在一些特殊情况下，如冰雪等恶劣天气灾害，将会出现不同程度的损坏，可靠性和安全性大大降低，甚至造成不可估量的严重后果。
因此，近年来，各发电机组高度重视加强输电线路塔架结构的可靠性设计。
关键词：特高压；输电铁塔；动力特性引言近几年来，我国的各项事业都取得了不小的成就，在经济领域我国在不断地拉近与发达国家的距离，在工业领域不断地进行技术方面的突破等等，我们逐步走出了近点屈辱的百年史的阴影，在很多领域更多的寻求世界先进的技术，不断地与世界的先进的理念相结合，这样就大大的降低了我们走弯路的时间。
1输电线路铁塔结构设计的主要内容输电线路铁塔设计的主要内容便是塔杆设计，塔杆的稳定性取决于设计水平是否能够达到运行标准。
为了保证塔杆在外力作用下依然能够保证稳定运行，首先要做的就是要做好塔杆的基础。
此外塔杆的位置选择、选材、选型还有塔间距离，同样重要。
雷电等自然现象对于塔杆的可靠性和稳定性也有一定的影响，所以防雷接地装置的设置也必不可少，这就必须要考验接地网的稳定性，为了降低电阻应该采取埋设接地模块的方法来提高技术的可靠性，这是保证铁塔稳定性的关键性技术之一。
现在除冰设计也作为铁塔结构可靠性检测的一项重要内容之一，覆冰的输电线路非常容易导致断线事故的发生，也会给铁塔的承重负荷造成巨大的压力，严重会导致铁塔发生断裂事故，从而引发大面积的停电事故，给社会生活与生产带来巨大损失。
当前国内的除冰技术还不够成熟，采用最多的方式便是机械除冰方法，最近几年才采用了有源防冰覆层、涂设等涂料方式，但是也要根据实际情况来采用这种除冰方法，来保证铁塔运行的可靠性。
2如何解决输电线路铁塔结构设计中的突出问题对于塔头铰结点的设置建议杆塔结构加工图要和内力计算图保持一致，不要任意改动结构布置，随意添加没有经过计算影响受力的杆件。
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（１）
其中，叩。为砌体弹性模量影响系数，古砖塔取１．０，
古石塔取１．１；刁：为塔体开孔影响系数，无孔取１．０，
有孔取１．１；日为塔体计算高度，从塔基算至塔顶；Ｄ 为塔底面尺度，多边形取两对边距离，圆形取直径。
由式（１）计算得到“开封铁塔”的第１自振周期
为１．３８ ８，与有限元模型计算的第１周期相差较少，
图Ｉ “开封铁塔”外观及平面图
万方数据
１６
建冀科学
第２４卷
２“开封铁塔”的结构特点
“开封铁塔”基本上是仿木楼阁式砖石塔建筑， 塔高５５．８８ｍ，为八角十三层，每层都有轻微的收分， 内部有蹬道盘旋可登顶。表１为塔体几何构成尺寸。
表１。开封铁塔”几何构成尺寸（ｍｌ
层号 每边宽 层高 层面积 直径 门高 门宽 登巷子宽 外墙厚
７．６２０
９．６４５
１３．８４９ １６．７９７
７ ０．∞３３ Ｏ．５７５３ ５．循５８
器．·
．１ 时间（０）
图６塔体第ｌ层的层剪力和弯矩
图５表明，该塔的第３、９和１３层的加速度是逐 渐增大的，可见，塔体对加速度有放大作用。第３、９ 和１３层的速度和位移也是逐渐增大，对于上部塔体 结构的使用和加固也将带来不利影响。如何减小顶 部塔体的加速度、速度和位移将是今后需要进一步
１．０２ １．１５ １．５０ Ｏ．８７
３一般砖石古塔的抗震性能
一般而言，现存砖石古塔的抗震性能是良好的。 这主要是由于其结构方面具有如下优势所决定的：
（１）塔址选择好，地基坚固 砖石古塔是古代主 要的高层建筑，一般高度可达５０。６０ｍ以上，加之砖 石的容重较大，其对地基的作用是很大的，放坚固的 地基基础是古塔千百年竖立不倒的必要保证。
４“开封铁塔”抗震能力验算
在不影响结构主要特性和受力分析的基础上，
对该塔塔身进行简化处理，忽略了塔檐等次要构件
的作用协纠。文献［４］表明，次要
构件对塔体的整体性能分析影
响较小。根据有限元理论，采用
ＭＩＤＡＳ软件，建立了塔体的三维
计算模型，如图２所示。应用时
程分析方法，选用１９４０，Ｅｌ
Ｃｅｎｔｒｏ Ｓｉｔｅ，２７０ Ｄｅｇ的地震波（图 ３）对“开封铁塔”进行了抗震性
第２４卷第３期 ２００８年３月
［文章编号］１００２．８５２８（２００８）０３．００１５．０４
建筑 科 学
ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖ０１．２４．Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２００８
“开封铁塔＂的动力特性研究
岳建伟，王东涛
（河南大学土木建筑学院，河南开封４７５００１）
【摘要】“开封铁塔”为国家级重点文物，其结构的安全性能为文物专家所关注。结合“开封铁塔”的砖石结构特点和历
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｋａｉｆｅｎｇ Ｉｒｏｎ－Ｔｏｗｅｒ；ａｎｃｉｅｎｔ ｔｏｗｅｒ；ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ
１前 言
“开封铁塔”位于开封市城区东北隅铁塔公园内 （该塔外观及每层的平面布置如图１所示），是１９６１ 年我国首批公布的国家重点保护文物之一，享有“天 下第一塔”的美称。该塔始建于北宋皇佑元年（即公 元１０４９年），距今已有近千年的历史。塔高５５．８８ｍ （塔下尚有很大的基座部），八角十三层，因此地为开 宝寺，又称“开宝寺塔”；又因遍体通砌褐色琉璃砖， 混似铁柱，从元代起民间称其为“铁塔”。历经战火、 水患、地震等灾害（它已遭遇了３７次地震，１８次大 风，１５次水患，９次雨患），但塔距今已是九百余年，
参考依据。 ［关键词】“开封铁塔”；古塔；动力特性；时程分析
【中图分类号】ＴＵ３１１．３；ＴＵ３１２＋．１
［文献标识码】Ａ
Ｄｙｎａｍｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ“Ｋａｉｆｅｎｇ Ｉｒｏｎ—Ｔｏｗｅｒ’’
ＹＵＥ Ｊｉａｎ－ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ｔａｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｌｔｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，勋咖增４７５００１，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
９
２．９２
４．４５ ４１．１０ ７．０５ Ｏ．７７ Ｏ．５８
Ｏ．６２
１．１ｌ
ｌＯ
２．７３ ４．４４ ３６．０７ ６．５９ Ｏ．９３ Ｏ．５８
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２．５ｌ ４．４４ ３０．５ｌ ６．１５ Ｏ．８０ Ｏ．５３
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图７“开封铁塔”各层的地震剪力
图７中还给出了塔体各层的受剪承载力，其中
砌体的抗剪强度依据实际调查及有关资料取为
０．０５７ＭＰａ幢１。可以看出，塔体截面抗水平地震力的
能力还是足够的。
根据文献［２］可知，砖石古塔自振周期的经验公
式如下：
Ｔ＝０．００４２＇７１叩２∥／Ｄ
５
３．６５
４．馏 ６４．４６ ８．７７ １．２０ ０．６４
０．６ｌ
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３．３６ ４．８４ ５９．４６ ７．９６ １．１母 几５６
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时间（８） 时间（０）
图５地震波作用下，塔体第３、９和１３层的位移、速度和加速度
●
表２各模态下的自振周期
模态号 周期（ｓ）
ｌ １．２３２
表明本文建立的模型能够用于分析该砖石结构古塔
的受力性能。
５结论与建议
（１）“开封铁塔”是中华民族的优秀文化遗产，具
有极高的文物价值及工程技术价值。 （２）类似于现代筒体结构的砖石古塔具有良好
的抗震性能，坚固的地基与基础是保证塔体在地震 中竖立不倒的主要因素。
（３）随着层数的增加，塔体的加速度、速度和位 移逐渐增大，可见，“开封铁塔”顶部结构抗震的维修 加固尤为关键。
０．６ｌ
１．１ｌ
１３
平均值 最大 最小
２．３０ ３．１９ ４．１７ ２．３０
３．０９ ４．４６ ５．４４ ３．０９
２５．４２ ５．５５ Ｏ．８３ Ｏ．５２ ５３．７９ ７．９ｌ １．１３ Ｏ．６２ ８６．８１ ｌＯ．２４ １．６５ ０．６４ ２５．４３ ５．５５ ０．８０ ０．４８
Ｏ．６１
０．６４
０．７０ Ｏ．６ｌ
２ Ｏ．２９５
３ ０．１２９
４ ０．０７５
５ Ｏ．０５ｌ
时问（５）
表３地震波作用下。各楼层的最大位移（ｍ｝、 速度（ｍ／ｓ）和加速度（ｍ，ｓ２ Ｊ
层数 位移 速度 加速度 层数 位移 速度 加速度
ｌ
２
０．眦 ０．０１２０
３ ０．０２３７
０．０４５５ ０．０．１２“ ０．２∞５
１．４６６
３．２柏
４．２２ｌ
（２）体形规则有节律砖石古塔大多是方形、多 角形或圆形，平面规则对称。从立面看，无论是阁楼 式还是密檐式，塔身截面多采用由下而上逐层递减 的收分技术，塔身成自然缓和的锥体形，这不仅从视 觉上给人以秀丽舒畅的感觉，而且从结构上增加了 建筑物的稳定性。砖石古塔这种规则而稳定的结构 特点不仅可减少地震的扭转效应，而且层间抗力与 地震剪力相协调，避免了中下部形成薄弱层的不利 情况。
屹立无恙…。这本身说明了其良好的抗震能力，值 得结构工程师深入研究。为此，本文对该塔的动力 特性和塔体的抗震能力进行了分析，为该塔的维修 保护提供参考依据。
［收稿日期】２００７．０５．１７ ［基金项目】河南省科技攻关项目（０６１１０１０４００）
河南大学自然科学基金项目（０６ＹＢＺＲ０３５） ［作者筒介】岳建伟（１９７１．），男，博士，副教授 ［联系方式】ｙｊｗｃｈｎ＠１２６．ｃｏｉｎ
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｒｏｎ ｔｏｗｅｒ ｉｎ Ｋａｉｆｅｎｇ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｎｃｉｅｎｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，．ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃａｒｅｄ ｂｙ ｅｘｐｏｒｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ
ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｔｏｗｅｒ ｉｎ Ｋａｉｆｅｎｇ，ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｎｃｉｅｎｔ ｍａｓｏｎｒｙ ｔｏｗｅｒ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｔｏｗｅｒ ｉｓ ｃｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｍｏｄｅｍ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ＦＥＭ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｗｅｒ ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｋｅｙ ｐａｒｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｅａｒ ａｎｄ ｍｏｍｅｎｔ ａｔ ｔｈｅ ｂａｓｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔＯ ａｎａｌｙｚｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｔｏｗｅｒ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｈｅ Ｉｒｏｎ—Ｔｏｗｅｒ．
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