【摘要】：摘要：展柜的減震、隔震研究是館藏文物防震研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前國內(nèi)展柜減震、隔震方面相關(guān)的專利、產(chǎn)品較少,有必要開展相應(yīng)的研究工作。本文以具體工程為背景,采用調(diào)諧質(zhì)量減震(TMD)、消能減震和隔震三種被動控制方法進(jìn)行動力時程分析,得到展柜展臺面的減震效果,為館藏文物防震研究和展柜減隔震設(shè)計與應(yīng)用提供基本理論依據(jù)。主要進(jìn)行了如下幾個方面的研究： (1)根據(jù)粘滯阻尼消能減震原理,采用等效線性理論,對展柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行消能減震設(shè)計研究；選用1-30Hz簡諧波激勵進(jìn)行參數(shù)分析,得到最優(yōu)阻尼系數(shù)；并在地震波和樓層振動加速度時程(樓層波)作用下進(jìn)行驗證,得到相應(yīng)的展柜展臺面的減震效果。通過粘滯阻尼減震設(shè)計研究,得到阻尼系數(shù)為50000Nxs/m時不同頻率簡諧波作用下減震率在40%左右,地震波和樓層波作用下平均減震率分別為41.15%和21.82%,粘滯阻尼能有效耗散地震能量,減小展柜展臺面的加速度和位移響應(yīng),從而有效地減小傳遞至文物的地震作用。 (2)根據(jù)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)減震原理和展柜結(jié)構(gòu)形式,采用單個TMD對展柜展臺面進(jìn)行減震控制。依據(jù)Den Hartog優(yōu)化方法計算相關(guān)參數(shù),選用1-30Hz簡諧波激勵分析合理的質(zhì)量比、剛度和阻尼比；選用地震波和樓層波進(jìn)行TMD減震控制應(yīng)用的關(guān)鍵參數(shù)驗證,得到地震波和樓層波作用下的減震效果。通過TMD減震結(jié)構(gòu)設(shè)計研究,選取質(zhì)量比為0.03,阻尼比為0.12時,共振頻率激勵下TMD減震效果顯著,減震率在70%左右,遠(yuǎn)離共振頻率時減震效果較差,地震波和樓層波作用下平均減震率分別為25.14%和3.04%,減震效果不明顯。 (3)根據(jù)隔震原理,調(diào)整展柜隔震支座水平剛度和阻尼比,在1-30Hz簡諧波作用下,通過參數(shù)分析選取隔震系統(tǒng)的自振周期和阻尼比。選用地震波和樓層波進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)的驗證,得到地震波和樓層波作用下的減震效果。通過展柜隔震設(shè)計研究,調(diào)整隔震系統(tǒng)自振周期為2.5s,阻尼比為0.03,得到外激勵與隔震體系的頻率比越大,減震效果越好；地震波和樓層波作用下平均減震率分別為50.51%和15.20%。通過延長隔震系統(tǒng)的自振周期,避開外激勵的卓越頻率,可以減小展臺面地震響應(yīng),保護(hù)文物免遭震害。
【圖文】：

3169件館藏可移動文物受損，其中晚南市武都博物館館舍結(jié)構(gòu)和館藏文物受損尤為嚴(yán)重，造成的損失不可估量[1-2]，如圖1-1所示。發(fā)生在國外的類似案例同樣很多，如1999年9月發(fā)生在希臘雅典地區(qū)的5.9級地震導(dǎo)致希臘國家博物館部分文物受損2004年10月日本新渴縣的6.8級地震造成大量館藏文物破壞，且很難得到修復(fù)[4]。(a)什邡博物館陳列文物 （b)天水伏羲廟博物館陳列文物圖1-1泣川地震中館藏可移動文物破壞景象⑴Fig. 1-1 Damage of museum collection of movable cultural relics in the Wenchuan earthquake ⑴遭受震害的文物一旦損毀往往無法挽回，，認(rèn)識到館藏文物保護(hù)的重要性是做好防震研宄工作的前提。博物館館舍結(jié)構(gòu)防震設(shè)計和館藏文物及其展陳的防震設(shè)計，需在博物館建設(shè)過程中引起足夠的重視。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)防震方法是通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能即強(qiáng)度、剛度、延性來抵御地震作用，依靠結(jié)構(gòu)自身儲存和消耗地震能量，是一種被動消極的抗震對策。合理有效的抗震途徑是對結(jié)構(gòu)附加抗震裝置，由抗震裝置和結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)地震作用，即共同儲存和耗散能量，以調(diào)節(jié)1

我國采用減震和隔震技術(shù)的博物館建筑主要有山西博物館(圖l-2a)、汕頭博物館新館(圖l-2b,圖片來源于網(wǎng)絡(luò))和成都博物館新館(圖1-2C)等，山西博物館在主館2~4層安裝了 92個液體粘滯阻尼器以提高了主體建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力；汕頭博物館新館[12]工程，懫用了 137塊夾層橡膠墊，為防止潮水侵燭，橡膠墊不是置于基礎(chǔ)下，而是設(shè)置于第2層梁底；成都博物館新館[13】在基底采用300多個2
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU352.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2685724