文化部科技创新项目(17-2009)
- 作品数：29 被引量：197H指数：11
- 相关作者：周乾闫维明纪金豹关宏志周锡元更多>>
- 相关机构：北京工业大学故宫博物院大同大学更多>>
- 发文基金：文化部科技创新项目故宫博物院科研基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球历史地理文化科学更多>>
- 木结构斗拱力学性能研究进展被引量：9
- 2014年
- 斗拱属我国古建筑的典型构造特征,其力学性能影响结构安全。为保护古建筑,基于文献检索方法,研究了古建筑木结构斗拱的力学性能在国内外的研究现状,对已取得的成果及不足之处进行了合理评价,并展望了未来发展趋势。结果表明:二十多年来,国内外已从理论及试验角度充分开展斗拱的力学性能研究,对斗拱在静动力作用下的力-变形特征、破坏形式及地震作用下的抗震耗能机理进行了较为深入探讨,剖析了斗拱受力机制,建立了斗拱力学简化模型。但现有研究也存在斗拱选取范围有限、斗拱的协同作用、残损机制及加固方法研究不足等问题。随着科技发展和研究水平的提高,斗拱力学性能将逐步得到全面揭示,研究成果也将逐步在古建筑保护过程中得以体现。
- 周乾闫维明关宏志纪金豹
- 关键词：斗拱力学性能古建筑木结构
- 古建筑木结构叠合梁与组合梁弯曲受力研究被引量：24
- 2012年
- 采用力学分析方法,研究了古建筑木结构叠合梁与组合梁弯曲受力问题。以工程中常见的矩形木梁为例,讨论了如下3个问题:1)单梁开裂形成叠合梁后的弯曲受力性能;2)叠合梁与组合梁弯曲受力性能的区别;3)古建筑叠合梁"工字形"抗弯截面的合理性。结果表明:1)单梁开裂后形成叠合梁,将导致截面弯应力峰值大幅度增加;2)单梁加固采用组合梁做法比叠合梁做法更能节约材料且效果更好,且采用钢材加固木梁比木材加固木梁所需截面尺寸小;3)古建筑叠合梁"工字形"截面与相应等高度矩形截面相比,受弯承载力变化不大,具有合理性。
- 周乾闫维明
- 关键词：木结构叠合梁组合梁
- 汶川地震可移动文物震害研究被引量：31
- 2010年
- 为探索汶川地震作用下以浮放为主的可移动文物的震害及防震措施,通过震后勘查,讨论了汶川地震造成的可移动文物的典型震害症状。从博物馆、陈列台、文物本身等三个方面,分析了可移动文物的主要震害原因和传统的防震措施的不足之处,对国内外可移动文物的先进防震技术进行了探讨,研究了其防震机理。基于国内外可移动文物防震经验,对我国可移动文物提出了防震建议。研究结果表明:汶川地震造成可移动文物震害除了地震本身因素外,文物防震措施不足是一个重要原因;为保证可移动文物的防震性能,首先应规范博物馆建筑抗震设计,其次考虑陈列台隔震技术应用,最后再考虑可移动文物与陈列台之间的可靠连接;采取先进的隔震技术对可移动文物的防震具有促进作用。
- 周乾闫维明
- 关键词：震害分析防震技术汶川地震
- 基于陈列柜边界条件的馆藏文物地震滑移响应试验被引量：6
- 2013年
- 为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法研究了地震作用下基于不同陈列柜边界条件下的文物滑移响应。根据展柜原型制作了1:1比例模型,分别考虑陈列柜底部浮放及固定于振动台面,进行了振动台试验。通过白噪声激励获得了两种边界条件下陈列柜的基频;通过对模型分别输入不同类型及不同强度的地震波,研究了地震作用下陈列柜及文物的震害形式,对比分析了两种边界条件下典型节点位移、加速度响应及动力放大系数。结果表明:无论陈列柜处于固定还是浮放状态,其基频远大于地震波卓越频率,因此震害较轻;对浮放文物而言,当地震波强度较小时,不同条件下文物的滑移响应为陈列柜浮放>陈列柜固定条件;当地震波强度较大时,由于陈列柜与振动台面的摩擦减震作用,文物的滑移响应为陈列柜浮放<陈列柜固定条件。为减小文物的滑移响应,陈列柜宜以浮放形式为主,并保持适当的间距。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：陈列柜振动台试验
- 我国博物馆陈列文物防震技术现状研究
- 为保护我国博物馆陈列文物,基于文献查阅及现场勘查相结合的方法,从博物馆、陈列台座、陈列文物三方面出发,以陈列文物为重点,研究了我国博物馆在陈文物的防震技术现状,分析了不足之处,提出了改进建议。结果表明:我国博物馆在陈文物...
- 周乾闫维明周锡元周京南
- 关键词：博物馆隔震技术
- 文献传递
- 鱼线加固馆藏浮放文物振动台试验被引量：14
- 2011年
- 为探索馆藏浮放文物的有效加固方法,采用振动台试验,研究了鱼线(尼龙线)加固馆藏文物后的抗震性能。根据某博物馆展柜原型,制作了足尺比例的振动台模型。在模型内放置陶瓷文物,并采用鱼线加固,进行了振动台试验。通过白噪声激励,获得了展柜模型的基频;通过对模型分别输入EL-centro波、Taft波及Ⅱ类场地人工波,并考虑加速度峰值分别为0.1g、0.2g、0.4g、0.7g,研究了地震作用下陈列柜及文物的震害形式,分析了鱼线加固文物后的抗震效果。结果表明:展柜基频约为30 Hz,与所选地震波的基频相差很大,因而地震响应不明显;未加固文物在地震作用下,很容易产生倾覆;而鱼线加固文物后,可有效减小其位移和加速度峰值,且地震强度较大时,仍有良好的减震性能。因此鱼线加固浮放文物具有较好的效果。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：文物抗震加固鱼线振动台试验
- 基于陈列柜边界条件的馆藏文物摇晃响应试验被引量：7
- 2011年
- 为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法,研究了地震作用下,基于不同陈列柜边界条件下的文物摇晃响应,其中陈列柜的高宽比较小。根据某博物馆展柜原型,制作了1∶1比例模型,并在模型内浮放铜质文物。分别考虑陈列柜底部浮放及固定于振动台面,进行了振动台试验。通过白噪声激励,获得了两种边界条件下陈列柜的基频;通过对模型分别输入EL-centro波、Taft波及Ⅱ类场地人工波,并考虑加速度峰值分别为0.1g、0.2g、0.4g、0.7g,研究了地震作用下陈列柜及文物的震害形式,对比分析了两种边界条件下典型节点位移及加速度响应。结果表明:无论陈列柜处于固定还是浮放状态,其基频远大于地震波卓越频率,因此震害较轻;对浮放文物而言,地震波强度较小时,不同条件下文物的摇晃响应为:陈列柜浮放>陈列柜固定条件;地震波强度较大时,由于陈列柜与振动台面的摩擦减震作用,文物的摇晃响应为:陈列柜浮放<陈列柜固定条件。因此,为减小文物的摇晃响应,高宽比较小的陈列柜宜以浮放形式为主,并保持适当的间距。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：陈列柜振动台试验
- 平行连杆单摆式文物隔震装置性能分析被引量：3
- 2014年
- 馆藏浮放文物隔震装置可有效减小地震对文物的破坏,而我国在这方面的研发比国外要落后。为保护馆藏浮放文物,开发了一种平行连杆单摆式文物隔震装置,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了装置的隔震性能。首先对隔震装置进行了简要介绍,阐述其隔震机理;然后基于动力学相关公式,对隔震装置的效果进行了理论分析,并讨论了不同参数条件的影响;在此基础上,建立了隔震装置的有限元模型,进行了时程分析,获得了文物的位移及加速度响应,评价了装置隔震效果。结果表明:该隔震装置较好地利用了平行连杆的平动原理、杠杆平衡原理及单摆隔震原理,可有效减小文物的地震响应,因而具有良好的隔震效果。后续工作将从试验角度进一步验证及完善该隔震装置性能。
- 周乾闫维明关宏志
- 关键词：隔震装置单摆隔震性能
- 馆藏浮放文物地震滑移响应振动台试验(英文)被引量：2
- 2013年
- 为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法,研究了浮放文物在地震作用下的滑移响应。基于某博物馆陈列柜的实际尺寸,制作了1:1比例的模型。考虑陈列柜底部固定在振动台面上,并考虑在陈列柜内部浮放一玻璃文物,研究了模型在地震作用下的滑移响应。通过输入不同类型、不同强度的地震波,获得了文物典型节点的加速度、位移响应及动力放大系数,讨论了不同摩擦条件的影响,并在理论上对试验结果进行了分析。结果表明:随着地震波强度增大及文物与陈列台之间的摩擦系数减小,文物滑移响应趋于明显。因此,为减小文物的滑移震害,陈列台面与文物之间应有较大的摩擦系数,且对陈列台面最小尺寸应有一定的要求,以避免文物因过大滑移量而产生掉落。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：文物地震振动台试验
- 抬梁式木构古建榫卯节点受弯破坏数值分析被引量：13
- 2015年
- 榫卯节点是木构古建梁柱连接的典型形式,节点的受力性能对木构架整体稳定性有着重要影响。为保护古建筑,采用数值模拟方法,以抬梁式木构古建的两种典型榫卯节点形式—直榫和燕尾榫为例,研究了弯矩作用下榫卯节点的破坏形式及破坏特征。基于两种榫卯节点的典型构造特征,建立了受弯荷载作用下的有限元模型。通过在梁侧面施加逐步增大的位移荷载(共10mm)来研究两种节点的拉、压、剪应力分布特征及节点的弯矩-转角关系,获得了节点在不同加载值的相应内力峰值及转角刚度变化情况。结果表明:在弯矩荷载作用下,直榫的榫头容易产生拉、压、剪破坏,而卯口相对不易产生破坏;而燕尾榫榫头与卯口都容易产生拉、压剪破坏,且破坏程度比直榫严重;另一方面,燕尾榫节点的转动刚度要大于直榫,因而不易产生转动,一旦发生转动,其破坏的可能性要大于直榫节点。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：榫卯节点弯曲荷载数值模拟木结构
