瓜斯塔维诺式砖石质穹顶受力性能研究

Research on Mechanical Properties of Guastavino-Style Masonry Domes

摘要: 瓜斯塔维诺式砖石质穹顶结构在宗教历史文化遗产建筑中应用广泛，穹顶矢高与跨度之比是决定该类结构受力性能的核心指标。文章以始建于东察合台汗国末期米尔兹·阿巴克汗时期的新疆阿孜那古建筑为研究对象，首先，对建筑穹顶的几何参数进行三维激光扫描，得到51个穹顶的矢跨比。其次，优选6个小穹顶采用Origin进行拟合，拟合得到6种函数曲线。然后，进行材料力学性能试验，得到砖的抗压强度为8.3 Mpa，胶凝材料的抗压强度为0.5 Mpa。最后，根据拟合曲线建立砖石穹顶在不同矢跨比下的有限元模型，分析砖石质穹顶在静力荷载工况下的受力性能，发现当矢跨比为1:1.85时，砖石质穹顶的受力性能最好，并且分析了穹顶厚度对穹顶的受力性能影响。此研究成果可为该类形建筑的修建提供理论依据。