館藏文物儲藏柜隔震體系效能研究
發(fā)布時間: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、文化及研究價值,且因其自身特點具有不可再生性。同時,館藏文物儲藏柜是文物儲存儲放的高頻區(qū)域,而其對外界震動激勵,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。館藏文物儲藏柜隔震是文物防震保護問題中不被重視的環(huán)節(jié),而國內(nèi)外針對“館藏文物儲藏柜隔震”系統(tǒng)的防震設(shè)計研究相對較少。因此,本文針對館藏文物儲藏柜設(shè)計研制了一套儲藏柜隔震體系——館藏文物儲藏柜隔震體系,以館藏文物儲藏柜防震系統(tǒng)為研究核心,針對儲藏柜自身結(jié)構(gòu)特性展開研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)結(jié)合文物儲藏柜結(jié)構(gòu)自身特點以及自身參數(shù)和隔震要求,提出了儲藏柜隔震體系設(shè)計方案,優(yōu)化了設(shè)計方案參數(shù)設(shè)置,給出了設(shè)計適用范圍;對隔震體系單個支座進行了水平剛度、水平等效阻尼比等力學(xué)性能參數(shù)理論公式的分析,重點分析了支座水平耗能特性及隔震體系隔震率;針對文物單體浮放狀態(tài)進行了抗傾覆理論驗算,提出了隔震體系隔震效能評價指標。(2)通過試驗與數(shù)值計算研究文物儲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面的位置關(guān)系來降低其重心,從而達到增加抵抗地震力作用的效果。這種傳統(tǒng)保護方式具有良好的防震效果,實施起來簡單方便,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,利用塑料片彈性減震能力,減少館藏文物晃動、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,改造的成本相對較低,也有一定的保護文物的效果,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發(fā)生時,文物可保持相對靜止,不會輕易滑動、扭轉(zhuǎn)甚至傾覆。但當(dāng)較大地震作用時,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)且文物不會經(jīng)常移動的環(huán)境中。(4)其它方法:設(shè)置針對文物防震的掛鉤,將文物掛起來,以防止文物隨地震動搖晃脫落,此方法需強度較高的掛鉤和吊繩,同時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)防震方法主要針對文物自身結(jié)構(gòu)通過機械式固定方式來達到保護文物的目的,但這種傳統(tǒng)方法存在大量的弊端,易對文物產(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?
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行隔震,其主要隔震方式運用“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)對結(jié)構(gòu)施加外界激勵時,隔震裝置可被動地進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)滾動來達到減震效果。當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r,下部錐型圓盤隨著地震發(fā)生水平向運動,帶動滾珠及上部結(jié)構(gòu)和文物運動,其有效增加文物運動周期,減小地震對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,可通過改變軌道曲率半徑控制振動周期。(3)滑塊式隔震裝置。如圖1-7所示,此裝置的機理在于通過滑塊運動方向的位移使彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生反向回彈力,同時滑塊與接觸表面間所產(chǎn)生的滑動摩擦力將一定程度上提供阻尼效能,進而在延長周期的基礎(chǔ)上增強水平耗能能力。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,針對文物自身易碎易傾覆、不可逆轉(zhuǎn)修復(fù)性的特點,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高精密隔震設(shè)備,此類設(shè)備對地震響應(yīng)程度較為敏感,對文物隔震環(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時,不僅需要對文物隔震裝置、建筑物隔震設(shè)備進行研究,還需考慮地震動傳遞全周期過程中對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】:
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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 文物保護與考古科學(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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 土木工程與管理學(xué)報. 2011(03)
[5]鉛芯橡膠隔震支座水平雙向試驗研究[J]. 李禎,李向真,向偉明,朱小文. 廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]SKT滾動直線導(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]汶川地震可移動文物震害研究[J]. 周乾,閆維明. 文物保護與考古科學(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]館藏可移動文物防震性能研究[D]. 蘇曉雪.北京交通大學(xué) 2013
本文編號: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面的位置關(guān)系來降低其重心,從而達到增加抵抗地震力作用的效果。這種傳統(tǒng)保護方式具有良好的防震效果,實施起來簡單方便,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,利用塑料片彈性減震能力,減少館藏文物晃動、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,改造的成本相對較低,也有一定的保護文物的效果,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發(fā)生時,文物可保持相對靜止,不會輕易滑動、扭轉(zhuǎn)甚至傾覆。但當(dāng)較大地震作用時,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)且文物不會經(jīng)常移動的環(huán)境中。(4)其它方法:設(shè)置針對文物防震的掛鉤,將文物掛起來,以防止文物隨地震動搖晃脫落,此方法需強度較高的掛鉤和吊繩,同時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)防震方法主要針對文物自身結(jié)構(gòu)通過機械式固定方式來達到保護文物的目的,但這種傳統(tǒng)方法存在大量的弊端,易對文物產(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?
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行隔震,其主要隔震方式運用“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)對結(jié)構(gòu)施加外界激勵時,隔震裝置可被動地進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)滾動來達到減震效果。當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r,下部錐型圓盤隨著地震發(fā)生水平向運動,帶動滾珠及上部結(jié)構(gòu)和文物運動,其有效增加文物運動周期,減小地震對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,可通過改變軌道曲率半徑控制振動周期。(3)滑塊式隔震裝置。如圖1-7所示,此裝置的機理在于通過滑塊運動方向的位移使彈簧發(fā)生形變而產(chǎn)生反向回彈力,同時滑塊與接觸表面間所產(chǎn)生的滑動摩擦力將一定程度上提供阻尼效能,進而在延長周期的基礎(chǔ)上增強水平耗能能力。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,針對文物自身易碎易傾覆、不可逆轉(zhuǎn)修復(fù)性的特點,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高精密隔震設(shè)備,此類設(shè)備對地震響應(yīng)程度較為敏感,對文物隔震環(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時,不僅需要對文物隔震裝置、建筑物隔震設(shè)備進行研究,還需考慮地震動傳遞全周期過程中對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】:
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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 文物保護與考古科學(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[J]. 周乾,閆維明,紀金豹. 土木工程與管理學(xué)報. 2011(03)
[5]鉛芯橡膠隔震支座水平雙向試驗研究[J]. 李禎,李向真,向偉明,朱小文. 廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]SKT滾動直線導(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]汶川地震可移動文物震害研究[J]. 周乾,閆維明. 文物保護與考古科學(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]館藏可移動文物防震性能研究[D]. 蘇曉雪.北京交通大學(xué) 2013
本文編號:3304505
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