館藏文物儲(chǔ)藏柜隔震體系效能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 22:39
館藏文物作為人類文明文化遺產(chǎn),一直以來具有高度的歷史、文化及研究價(jià)值,且因其自身特點(diǎn)具有不可再生性。同時(shí),館藏文物儲(chǔ)藏柜是文物儲(chǔ)存儲(chǔ)放的高頻區(qū)域,而其對(duì)外界震動(dòng)激勵(lì),尤其是地震作用下響應(yīng)較為激烈,易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性傾覆以致于文物損壞。館藏文物儲(chǔ)藏柜隔震是文物防震保護(hù)問題中不被重視的環(huán)節(jié),而國內(nèi)外針對(duì)“館藏文物儲(chǔ)藏柜隔震”系統(tǒng)的防震設(shè)計(jì)研究相對(duì)較少。因此,本文針對(duì)館藏文物儲(chǔ)藏柜設(shè)計(jì)研制了一套儲(chǔ)藏柜隔震體系——館藏文物儲(chǔ)藏柜隔震體系,以館藏文物儲(chǔ)藏柜防震系統(tǒng)為研究核心,針對(duì)儲(chǔ)藏柜自身結(jié)構(gòu)特性展開研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)結(jié)合文物儲(chǔ)藏柜結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)以及自身參數(shù)和隔震要求,提出了儲(chǔ)藏柜隔震體系設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案參數(shù)設(shè)置,給出了設(shè)計(jì)適用范圍;對(duì)隔震體系單個(gè)支座進(jìn)行了水平剛度、水平等效阻尼比等力學(xué)性能參數(shù)理論公式的分析,重點(diǎn)分析了支座水平耗能特性及隔震體系隔震率;針對(duì)文物單體浮放狀態(tài)進(jìn)行了抗傾覆理論驗(yàn)算,提出了隔震體系隔震效能評(píng)價(jià)指標(biāo)。(2)通過試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算研究文物儲(chǔ)藏柜隔震裝置豎向力學(xué)性能。首先,通過輸入不同豎向荷載,得到支座不同工況滯回曲線,研究豎向剛度、耗能特性的響應(yīng)規(guī)律;...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
館藏文物防震之降低重心法Fig.1-3museumculturalrelicslowercenterofgravitymethod
構(gòu)癖礱婺Σ戀姆椒ɡ?達(dá)到降低文物重心、抵抗地震的慣性力矩,提高文物整體抗傾覆性,從而減小文物的地震響應(yīng)。如圖1-3所示的銅鏡,采用改變銅鏡重心與臺(tái)面的位置關(guān)系來降低其重心,從而達(dá)到增加抵抗地震力作用的效果。這種傳統(tǒng)保護(hù)方式具有良好的防震效果,實(shí)施起來簡單方便,是館藏文物傳統(tǒng)防震方法的首要選擇。圖1-3館藏文物防震之降低重心法Fig.1-3museumculturalrelicslowercenterofgravitymethod(2)側(cè)支法:當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí),利用塑料片彈性減震能力,減少館藏文物晃動(dòng)、滑移、傾覆等現(xiàn)象,因此具有很好的減震能力。如圖1-4所示,后部和底部用海綿固定連接,增加整體支座柔度,同時(shí)用塑料卡將文物的底面固定。構(gòu)造做法簡單,改造的成本相對(duì)較低,也有一定的保護(hù)文物的效果,因此側(cè)支法已廣泛應(yīng)用于館藏文物防震領(lǐng)域。圖1-4館藏文物防震之側(cè)支法Fig.1-4museumculturalrelicscollateralcushion(3)膠粘法:在文物底部與柜體表面涂上一層特定的膠凝材料,使文物可與底面形成連接整體,當(dāng)使用化學(xué)劑處理后又失去膠黏作用。如圖1-4所示,用膠水將文物與柜體表面固定連接,當(dāng)?shù)卣饡r(shí)發(fā)生時(shí),文物可保持相對(duì)靜止,不會(huì)輕易滑動(dòng)、扭轉(zhuǎn)甚至傾覆。但當(dāng)較大地震作用時(shí),由于膠凝材料的脫落易導(dǎo)致文物被甩出或連接位置發(fā)生破裂,因此多用于低烈度區(qū)且文物不會(huì)經(jīng)常移動(dòng)的環(huán)境中。(4)其它方法:設(shè)置針對(duì)文物防震的掛鉤,將文物掛起來,以防止文物隨地震動(dòng)搖晃脫落,此方法需強(qiáng)度較高的掛鉤和吊繩,同時(shí)通過將文物與吊繩固定,防止偶然斷裂使文物發(fā)生破壞。由于傳統(tǒng)防震方法主要針對(duì)文物自身結(jié)構(gòu)通過機(jī)械式固定方式來達(dá)到保護(hù)文物的目的,但這種傳統(tǒng)方法存在大量的弊端,易對(duì)文物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性不可逆的破壞,隨著隔震領(lǐng)域技術(shù)不斷發(fā)展,基于隔震思想的保護(hù)?
西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文61.3.3館藏文物現(xiàn)代隔震方法文物現(xiàn)代隔震方法主要采用不同原理的隔震裝置進(jìn)行隔震,其主要隔震方式運(yùn)用“隔”的思想,使用隔震裝置將文物和柜表面隔離開,裝置本身具有阻尼特性及增加周期的特性,當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)施加外界激勵(lì)時(shí),隔震裝置可被動(dòng)地進(jìn)行能量的消耗和自振周期的延長,避免上部因共振而發(fā)生破壞。當(dāng)代文物隔震方法如下所示:(1)滾珠式隔震裝置。如圖1-5所示,該裝置通過滾珠在曲面內(nèi)滾動(dòng)來達(dá)到減震效果。當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí),下部錐型圓盤隨著地震發(fā)生水平向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)滾珠及上部結(jié)構(gòu)和文物運(yùn)動(dòng),其有效增加文物運(yùn)動(dòng)周期,減小地震對(duì)上部浮放文物的影響。(2)滾輪式隔震裝置。如圖1-6所示,滾輪式隔震支座通過固定方向?qū)к壥節(jié)L輪在導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng),可通過改變軌道曲率半徑控制振動(dòng)周期。(3)滑塊式隔震裝置。如圖1-7所示,此裝置的機(jī)理在于通過滑塊運(yùn)動(dòng)方向的位移使彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生反向回彈力,同時(shí)滑塊與接觸表面間所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力將一定程度上提供阻尼效能,進(jìn)而在延長周期的基礎(chǔ)上增強(qiáng)水平耗能能力。圖1-5滾珠式隔震裝置Fig.1-5Rollingballisolationdevice圖1-6滾輪式隔震裝置Fig.1-6Rollingwheelisolationdevice圖1-7滑塊式隔震裝置Fig.1-7Slidingisolationdevice根據(jù)現(xiàn)代文物隔震研究發(fā)展可以看出,針對(duì)文物自身易碎易傾覆、不可逆轉(zhuǎn)修復(fù)性的特點(diǎn),為將文物地震反應(yīng)控制在小量程范圍,現(xiàn)文物隔震研究成果總體為被動(dòng)高精密隔震設(shè)備,此類設(shè)備對(duì)地震響應(yīng)程度較為敏感,對(duì)文物隔震環(huán)節(jié)所涉及到的地震加速度輸入值控制范圍要求較高,因此在研究文物保護(hù)時(shí),不僅需要對(duì)文物隔震裝置、建筑物隔震設(shè)備進(jìn)行研究,還需考慮地震動(dòng)傳遞全周期過程中對(duì)文物防震具有直接間接影響的部件所產(chǎn)生的地震響應(yīng),例?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直線導(dǎo)軌式文物展柜水平隔震裝置性能試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 故宮學(xué)刊. 2016(02)
[2]傳統(tǒng)方法加固館藏浮放文物抗震性能試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2015(02)
[3]成都博物館[J]. 傅紹輝. 建筑技藝. 2012(05)
[4]基于陳列柜邊界條件的館藏文物搖晃響應(yīng)試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]鉛芯橡膠隔震支座水平雙向試驗(yàn)研究[J]. 李禎,李向真,向偉明,朱小文. 廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]SKT滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的制造技術(shù)[J]. 向?qū)毭? 金屬加工(冷加工). 2011(06)
[7]我國博物館陳列文物防震技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 周乾,閆維明,周錫元,周京南. 災(zāi)害學(xué). 2010(S1)
[8]汶川地震可移動(dòng)文物震害研究[J]. 周乾,閆維明. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2010(03)
[9]摩擦擺隔震技術(shù)研究和應(yīng)用的回顧與前瞻(Ⅱ)——摩擦擺隔震結(jié)構(gòu)的性能分析及摩擦擺隔震技術(shù)的應(yīng)用[J]. 周云,龔健. 工程抗震與加固改造. 2010(04)
[10]摩擦擺隔震技術(shù)研究和應(yīng)用的回顧與前瞻(Ⅰ)——摩擦擺隔震支座的類型與性能[J]. 龔健,周云. 工程抗震與加固改造. 2010(03)
博士論文
[1]橡膠隔震支座的剛度特征與隔震建筑的性能試驗(yàn)研究[D]. 曾德民.中國建筑科學(xué)研究院 2007
碩士論文
[1]館藏可移動(dòng)文物防震性能研究[D]. 蘇曉雪.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3304505
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
館藏文物防震之降低重心法Fig.1-3museumculturalrelicslowercenterofgravitymethod
構(gòu)癖礱婺Σ戀姆椒ɡ?達(dá)到降低文物重心、抵抗地震的慣性力矩,提高文物整體抗傾覆性,從而減小文物的地震響應(yīng)。如圖1-3所示的銅鏡,采用改變銅鏡重心與臺(tái)面的位置關(guān)系來降低其重心,從而達(dá)到增加抵抗地震力作用的效果。這種傳統(tǒng)保護(hù)方式具有良好的防震效果,實(shí)施起來簡單方便,是館藏文物傳統(tǒng)防震方法的首要選擇。圖1-3館藏文物防震之降低重心法Fig.1-3museumculturalrelicslowercenterofgravitymethod(2)側(cè)支法:當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí),利用塑料片彈性減震能力,減少館藏文物晃動(dòng)、滑移、傾覆等現(xiàn)象,因此具有很好的減震能力。如圖1-4所示,后部和底部用海綿固定連接,增加整體支座柔度,同時(shí)用塑料卡將文物的底面固定。構(gòu)造做法簡單,改造的成本相對(duì)較低,也有一定的保護(hù)文物的效果,因此側(cè)支法已廣泛應(yīng)用于館藏文物防震領(lǐng)域。圖1-4館藏文物防震之側(cè)支法Fig.1-4museumculturalrelicscollateralcushion(3)膠粘法:在文物底部與柜體表面涂上一層特定的膠凝材料,使文物可與底面形成連接整體,當(dāng)使用化學(xué)劑處理后又失去膠黏作用。如圖1-4所示,用膠水將文物與柜體表面固定連接,當(dāng)?shù)卣饡r(shí)發(fā)生時(shí),文物可保持相對(duì)靜止,不會(huì)輕易滑動(dòng)、扭轉(zhuǎn)甚至傾覆。但當(dāng)較大地震作用時(shí),由于膠凝材料的脫落易導(dǎo)致文物被甩出或連接位置發(fā)生破裂,因此多用于低烈度區(qū)且文物不會(huì)經(jīng)常移動(dòng)的環(huán)境中。(4)其它方法:設(shè)置針對(duì)文物防震的掛鉤,將文物掛起來,以防止文物隨地震動(dòng)搖晃脫落,此方法需強(qiáng)度較高的掛鉤和吊繩,同時(shí)通過將文物與吊繩固定,防止偶然斷裂使文物發(fā)生破壞。由于傳統(tǒng)防震方法主要針對(duì)文物自身結(jié)構(gòu)通過機(jī)械式固定方式來達(dá)到保護(hù)文物的目的,但這種傳統(tǒng)方法存在大量的弊端,易對(duì)文物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性不可逆的破壞,隨著隔震領(lǐng)域技術(shù)不斷發(fā)展,基于隔震思想的保護(hù)?
西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文61.3.3館藏文物現(xiàn)代隔震方法文物現(xiàn)代隔震方法主要采用不同原理的隔震裝置進(jìn)行隔震,其主要隔震方式運(yùn)用“隔”的思想,使用隔震裝置將文物和柜表面隔離開,裝置本身具有阻尼特性及增加周期的特性,當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)施加外界激勵(lì)時(shí),隔震裝置可被動(dòng)地進(jìn)行能量的消耗和自振周期的延長,避免上部因共振而發(fā)生破壞。當(dāng)代文物隔震方法如下所示:(1)滾珠式隔震裝置。如圖1-5所示,該裝置通過滾珠在曲面內(nèi)滾動(dòng)來達(dá)到減震效果。當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí),下部錐型圓盤隨著地震發(fā)生水平向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)滾珠及上部結(jié)構(gòu)和文物運(yùn)動(dòng),其有效增加文物運(yùn)動(dòng)周期,減小地震對(duì)上部浮放文物的影響。(2)滾輪式隔震裝置。如圖1-6所示,滾輪式隔震支座通過固定方向?qū)к壥節(jié)L輪在導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng),可通過改變軌道曲率半徑控制振動(dòng)周期。(3)滑塊式隔震裝置。如圖1-7所示,此裝置的機(jī)理在于通過滑塊運(yùn)動(dòng)方向的位移使彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生反向回彈力,同時(shí)滑塊與接觸表面間所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力將一定程度上提供阻尼效能,進(jìn)而在延長周期的基礎(chǔ)上增強(qiáng)水平耗能能力。圖1-5滾珠式隔震裝置Fig.1-5Rollingballisolationdevice圖1-6滾輪式隔震裝置Fig.1-6Rollingwheelisolationdevice圖1-7滑塊式隔震裝置Fig.1-7Slidingisolationdevice根據(jù)現(xiàn)代文物隔震研究發(fā)展可以看出,針對(duì)文物自身易碎易傾覆、不可逆轉(zhuǎn)修復(fù)性的特點(diǎn),為將文物地震反應(yīng)控制在小量程范圍,現(xiàn)文物隔震研究成果總體為被動(dòng)高精密隔震設(shè)備,此類設(shè)備對(duì)地震響應(yīng)程度較為敏感,對(duì)文物隔震環(huán)節(jié)所涉及到的地震加速度輸入值控制范圍要求較高,因此在研究文物保護(hù)時(shí),不僅需要對(duì)文物隔震裝置、建筑物隔震設(shè)備進(jìn)行研究,還需考慮地震動(dòng)傳遞全周期過程中對(duì)文物防震具有直接間接影響的部件所產(chǎn)生的地震響應(yīng),例?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直線導(dǎo)軌式文物展柜水平隔震裝置性能試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 故宮學(xué)刊. 2016(02)
[2]傳統(tǒng)方法加固館藏浮放文物抗震性能試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2015(02)
[3]成都博物館[J]. 傅紹輝. 建筑技藝. 2012(05)
[4]基于陳列柜邊界條件的館藏文物搖晃響應(yīng)試驗(yàn)[J]. 周乾,閆維明,紀(jì)金豹. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(03)
[5]鉛芯橡膠隔震支座水平雙向試驗(yàn)研究[J]. 李禎,李向真,向偉明,朱小文. 廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]SKT滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的制造技術(shù)[J]. 向?qū)毭? 金屬加工(冷加工). 2011(06)
[7]我國博物館陳列文物防震技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 周乾,閆維明,周錫元,周京南. 災(zāi)害學(xué). 2010(S1)
[8]汶川地震可移動(dòng)文物震害研究[J]. 周乾,閆維明. 文物保護(hù)與考古科學(xué). 2010(03)
[9]摩擦擺隔震技術(shù)研究和應(yīng)用的回顧與前瞻(Ⅱ)——摩擦擺隔震結(jié)構(gòu)的性能分析及摩擦擺隔震技術(shù)的應(yīng)用[J]. 周云,龔健. 工程抗震與加固改造. 2010(04)
[10]摩擦擺隔震技術(shù)研究和應(yīng)用的回顧與前瞻(Ⅰ)——摩擦擺隔震支座的類型與性能[J]. 龔健,周云. 工程抗震與加固改造. 2010(03)
博士論文
[1]橡膠隔震支座的剛度特征與隔震建筑的性能試驗(yàn)研究[D]. 曾德民.中國建筑科學(xué)研究院 2007
碩士論文
[1]館藏可移動(dòng)文物防震性能研究[D]. 蘇曉雪.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3304505
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