摘要
侗族传统木结构鼓楼是黔东南州的特色民族建筑，其在吸收中国古建筑建造技艺的基础上融合了自己民族的审美和文化，千百年来始终处于侗寨的核心位置，时至今日，其已经成为黔东南地区的一张靓丽名片；并且随着以文化旅游业为主要发力点的脱贫攻坚战深入进行，黔东南地区必将不断兴建鼓楼以提升吸引力；然而黔东南州地处山区，山地风场中紊乱的气流会使建筑处于压、弯、扭的复杂受力状态，传统的鼓楼营造技术无法满足高度不断増加的建造需求，鼓楼安全性无法得到保障，倒塌事故时有发生。 本文结合凯里市一实际发生的木结构鼓楼风致倒塌事故，使用盈建科结构软件构建倒塌鼓楼的有限元模型，分析研究了该鼓楼的静、动力特性，找出了结构存在的缺陷，得到了鼓楼发生倒塌事故的内在原理，并针对性地提出了加强措施，提高了结构的安全性。具体工作如下： 一、结合榫叩节点拟静力试验方面的相关理论研究，选取杉木节点的弯矩转角曲线，配合盈建科软件使用迭代法确定了杉木梁柱节点的半铰接参数，幷在模型中加以设置，以此作为后续研究的基础； 二、对鼓楼结构在童力荷载和风荷载共同作用下，底层柱的内力分布及各顶强度进行了分析验算。结果表明：该结构拥有的足够的竖向结构强度和整体抗倾覆能力，但结构整体抗侧刚度和抗扭刚度不足，底层边柱构件的抗扭强度不足，无法抵抗由山地风场引起的结构扭转，整体结构会随底层边柱的扭转破坏而发生连续倒塌； 三、使用拆除构件法对结构的抗连续倒塌性能进行分析。结果表明：在拆除底层非转角边柱后，与拆除边柱相近的剩余结构中圈梁无法承受突然增大的弯矩进而发生破坏，引起的连锁反应导致整体结构的倒塌； 四、针对鼓楼结构抗连续倒塌性能和整体结构抗扭性能不足的间題，提出了相应的结构加强措施。通过拆除构件法得出：改进模型的抗连续倒塌性能得到提升；通过弹性时程分析法和振型分解反应谱法分析得出：改进结构的扭转刚度得到了提升，楼层位移和层间位移角较初始模型均有所减小，结构加强件给改进模型带来的侧向刚度提升大于其附带的楼层剪力提升，结构的侧向承载力得到了增强。 通过对该鼓楼模型的相关分析，得到了该结构的性能缺陷并提出了相应的改进措施，对之后鼓楼结构的分析研究有一定的参考意义。
NETL