故宫博物院科研基金(KT2012-7)
- 作品数：20 被引量：115H指数：8
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- 相关机构：故宫博物院北京工业大学大同大学更多>>
- 发文基金：故宫博物院科研基金国家自然科学基金北京市博士后工作经费资助项目更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 不同底部条件的馆藏浮放文物跌落仿真
- 地震作用下,馆藏浮放文物很容易从台座上跌落,并造成损坏。为探讨馆藏浮放文物跌落受损机理及影响因素,采用ANSYS/LS-DYNA动力分析方法,以某馆藏铜质文物为例,进行了仿真研究。建立了文物的有限元分析模型,考虑两种工况...
- 周乾闫维明关宏志纪金豹
- 关键词：馆藏文物仿真
- 文献传递
- 滚珠式文物展柜隔震装置性能试验被引量：5
- 2019年
- 为有效减小馆藏浮放文物的震害,研制了一款滚珠式文物展柜水平隔震装置。制作了2个文物展柜模型,并在各模型内浮放文物仿品。分别考虑文物展柜底部安装隔震装置、展柜底部浮放地面,进行了振动台对比试验,检测了隔震装置的效果。结果表明:与非隔震条件相比,隔震体系的基频减小,阻尼比增大;地震作用下,隔震体系中的文物仿品产生的位移、加速度峰值明显减小。但是隔震条件下,文物仿品的动力放大系数仍有大于1的情况,且隔震装置的复位能力尚需提高。建议对隔震装置采取的改进措施主要适当减小基频、增大阻尼比、提高加工精度等。
- 周乾周乾闫维明
- 关键词：振动台试验
- 木构古建梁柱节点拔榫过程数值仿真
- 榫卯节点是中国古建筑木结构梁柱连接的主要形式。为有效保护中国古建筑,采用数值模拟方法,以两种典型榫卯节点—直榫和燕尾榫为研究对象,研究了榫头从卯口拔出过程中节点的内力和变形特性。基于两种榫卯节点的构造特征,建立了有限元分...
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：古建筑榫卯节点木结构
- 文献传递
- 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
- 故宫灵沼轩结构抗震分析研究被引量：4
- 2015年
- 故宫灵沼轩是我国现存较早的西式钢结构与砌体结构组合建筑。为更好地保护该文物建筑,采取现场调查与数值模拟相结合的方法,研究了结构的抗震性能。基于灵沼轩的建筑特色和结构残损现状,建立了有限元模型,开展了谱分析,讨论了灵沼轩在8度常遇地震作用下内力和变形分布。结果表明:灵沼轩钢结构框架现有主要残损问题表现为柱开裂、梁柱节点松动及螺栓脱落,墙体则基本完好。8度常遇地震作用下,灵沼轩钢结构框架处于安全状态,二层纵向中部门洞口周边墙体易产生破坏,在日常保养中要予以重视。
- 周乾
- 关键词：钢结构砌体结构抗震性能谱分析
- 故宫太和殿结构现状数值模拟研究被引量：4
- 2015年
- 采用数值模拟方法,研究了故宫太和殿的结构现状特征。考虑榫卯节点、斗拱连接等构造,建立了太和殿有限元模型。对模型进行自重荷载作用下、风荷载作用下的静力分析及8度多遇地震作用下的时程响应分析,获得了太和殿在不同荷载作用下的内力及变形特征。结果表明:在自重及风荷载作用下,太和殿结构的内力、变形均在容许范围内;地震作用下,结构保持稳定状态,且榫卯节点及斗拱构造有利于减震。太和殿的结构现状是安全的。
- 周乾闫维明关宏志
- 关键词：有限元分析古建筑木结构
- 故宫太和殿静力稳定构造研究被引量：11
- 2013年
- 我国木构古建的构造特征不仅有一定抗震性能,而且有利于结构整体在静力作用下保持稳定。为保护古建筑,采取理论分析方法,以故宫太和殿为例,研究了其静力稳定构造。分别考虑太和殿结构的柱、雀替、斗拱、梁架、檩三件等构造特征,研究了竖向静力荷载作用下,它们对提高太和殿结构整体稳定性能的影响,探讨了相关力学稳定机理。结果表明:太和殿柱子侧脚构造有利于太和殿结构保持几何不变体系;雀替、斗拱构造可减小梁枋的内力和变形;梁架构造可节省梁截面尺寸并扩大建筑空间;檩三件采用工字型截面,且檩截面采用金盘构造,有利于构件的合理使用。
- 周乾闫维明关宏志纪金豹
- 关键词：静力木结构古建筑
- 故宫灵沼轩钢结构动力特性与地震响应被引量：2
- 2016年
- 为保护文物建筑,以故宫灵沼轩钢结构为研究对象,采用数值模拟方法,研究了该结构动力特性及地震响应。基于结构残损现状及钢结点的半刚性特性,考虑3种工况来建立灵沼轩钢结构的有限元模型。通过模态分析,研究了不同工况条件下灵沼轩钢结构的基频和主振型。通过时程响应分析,研究了8度常遇地震作用下典型节点的变形及内力响应情况,讨论了结点刚度退化对结构抗震性能的影响。通过8度罕遇地震作用下的响应谱分析,研究了灵沼轩钢结构的抗倒塌能力。研究结果表明:结点刚度退化时,灵沼轩钢结构基频减小,振动形式发生改变;8度常遇地震作用下,结构保持稳定振动状态,其变形响应峰值趋于偏大,内力响应峰值趋于偏小,且均在容许值范围内。8度罕遇地震作用下,各工况条件下的钢结构均有良好的抗倒塌能力。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：钢结构动力特性地震响应数值模拟文物建筑
- 木构古建安全现状评估方法研究综述被引量：2
- 2015年
- 古建筑木结构在长时间荷载作用下,由于材性缺陷原因,不可避免地产生残损,影响结构安全性能。为探讨古建筑木结构安全现状的有效方法,采取综述方法,对现有评估方法进行了分类汇总,指出其优缺点,提出了改进建议。结果表明:现存古建筑安全现状的评估方法较多,如目测、尺量法,无损检测法,三维激光扫描法、理论分析法、脉动测试法及结构试验法等。上述方法单独运用时,不能较全面地解决古建筑安全评估问题。各个评估方法之间,尚未建立必然的联系。对以上评估方法进行合理组合时,可望实现对古建筑木结构安全现状的有效评估。
- 周乾闫维明纪金豹
- 关键词：木结构古建筑安全评估
- 罕遇地震作用下故宫太和殿抗震性能研究被引量：20
- 2014年
- 为有效评估故宫太和殿结构的抗震性能,对其开展罕遇地震作用下的有限元分析。基于榫卯节点、斗拱、柱础平摆浮搁等构造特征,考虑柱-填充墙之间的接触关系,建立太和殿结构的非线性有限元分析模型。通过响应谱分析,研究8度罕遇地震作用下,太和殿结构内力及变形的总体分布特征;通过时程分析,得到太和殿结构典型节点的内力及变形响应曲线,进一步评价了太和殿的抗震性能。结果表明:8度罕遇地震作用下,太和殿墙体易产生受力破坏,明间屋顶部位变形较大,但木构架整体完好,可满足"墙倒屋不塌"的要求;此外,柱础平摆浮搁、榫卯节点、斗拱等构造有利于减小太和殿结构的地震作用响应。
- 周乾闫维明关宏志纪金豹
- 关键词：木结构古建筑罕遇地震抗震性能
