【摘要】：博物館館藏文物作為世界文明遺產(chǎn),具有重要的文化、藝術(shù)和歷史價值,且具有不可再生性。同時,館藏文物具有輕質(zhì)易損和浮放的共同特點,對振動荷載作用響應(yīng)十分敏感,尤其是地震荷載。浮放文物隔震裝置是文物預(yù)防性防震保護(hù)問題的決定性因素,而國內(nèi)外針對基于“博物館結(jié)構(gòu)—展柜—隔震裝置—浮放文物”系統(tǒng)的隔震裝置性能設(shè)計研究甚是罕見。因此,本文針對博物館館藏文物研制了一種浮放文物隔震裝置——滾動摩擦擺隔震裝置(Rolling Friction Pendulum Isolator,RFPI),以浮放文物防震安全為研究中心,圍繞應(yīng)用RFPI隔震浮放文物地震反應(yīng)為切入點展開研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)基于館藏文物的震害特點研制了浮放文物滾動摩擦擺隔震裝置,并建立隔震裝置動力分析模型。首先理論推導(dǎo)了RFPI的諧振響應(yīng)全過程,重點分析了穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及其隔震機(jī)理,再討論曲面半徑、文物重量、激勵特性對RFPI系統(tǒng)響應(yīng)的影響規(guī)律;最后,通過數(shù)值法求解水平及豎向耦合荷載作用下裝置系統(tǒng)的諧振響應(yīng),著重分析幅值比、頻率比對系統(tǒng)響應(yīng)的影響規(guī)律。(2)通過地震模擬振動臺試驗研究RFPI系統(tǒng)的動力響應(yīng)及其隔震效能。首先通過輸入不同頻率諧波,得到不同文物重量下RFPI系統(tǒng)水平向加速度傳導(dǎo)比曲線,并以之驗證第二章動力分析模型的合理性和有效性;然后,基于正弦共振拍波輸入時RFPI系統(tǒng)的加速度傳導(dǎo)比,構(gòu)建RFPI系統(tǒng)響應(yīng)隨激勵頻率的響應(yīng)模型;最后,分析了不同類別地震動對RFPI系統(tǒng)響應(yīng)的影響規(guī)律,構(gòu)建隨機(jī)波作用下系統(tǒng)加速度傳導(dǎo)比與地震動強(qiáng)度和文物質(zhì)量的響應(yīng)模型,從而研究激勵特性和文物質(zhì)量對RFPI動力響應(yīng)的影響規(guī)律。(3)通過地震模擬振動臺試驗研究應(yīng)用RFPI隔震浮放文物的地震反應(yīng)。重點討論地震動頻譜特性、強(qiáng)度、文物高寬比、質(zhì)心高度及質(zhì)量對地震反應(yīng)的影響規(guī)律,建立不同高寬比浮放文物動力放大系數(shù)隨地震動強(qiáng)度的響應(yīng)模型;得到不同設(shè)防烈度下RFPI隔震效能指標(biāo),并給出隔震裝置可靠使用范圍。(4)以成都某博物館為工程背景,結(jié)合該館結(jié)構(gòu)振動特性、文物特征、展柜邊界條件設(shè)計RFPI特性參數(shù),建立設(shè)計裝置有限元仿真模型,研究其在樓面波作用下的動力響應(yīng),探討設(shè)計參數(shù)的合理性和有效性,以期實現(xiàn)基于“博物館結(jié)構(gòu)—展柜—隔震裝置—文物”系統(tǒng)的隔震裝置性能設(shè)計方法,進(jìn)而推廣滾動摩擦擺隔震裝置在館藏文物防震保護(hù)的應(yīng)用。
【圖文】：

西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文其滯回曲線呈多折線模型特征。與其他摩擦擺支座相比，TFP 能夠限制上部結(jié)構(gòu)防地震作用時的位移，而在罕遇地震作用時 TFP 以大幅度位移滑動來減少能量向傳遞，從而減小系統(tǒng)在大震時的地震反應(yīng)�；谀Σ翑[隔震系統(tǒng)對地震頻率低敏感性和高穩(wěn)定性的特點，國外研發(fā)了大放文物隔震裝置[21-25]，諸如滾軸式（Cosine Rail System，CRS，圖 1-1）、滾輪式（TConfiguration Rail，TCR，圖 1-2）、滑塊式（圖 1-3）及滾珠式等隔震裝置（圖 1相繼被應(yīng)用于館藏文物保護(hù)系統(tǒng)中以期減少浮放文物的地震動反應(yīng)。這些基于摩原理而開發(fā)的浮放文物隔震裝置均屬于被動控制系統(tǒng)，具有造價低、實用方便、性能穩(wěn)定等特點，因而在美國、日本和歐洲等國的發(fā)展和應(yīng)用較快，已經(jīng)成功應(yīng)許多博物館館藏文物防震保護(hù)中[26]。轉(zhuǎn)動軸

西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文其滯回曲線呈多折線模型特征。與其他摩擦擺支座相比，TFP 能夠限制上部結(jié)構(gòu)防地震作用時的位移，而在罕遇地震作用時 TFP 以大幅度位移滑動來減少能量向傳遞，從而減小系統(tǒng)在大震時的地震反應(yīng)�；谀Σ翑[隔震系統(tǒng)對地震頻率低敏感性和高穩(wěn)定性的特點，國外研發(fā)了大放文物隔震裝置[21-25]，諸如滾軸式（Cosine Rail System，CRS，圖 1-1）、滾輪式（TConfiguration Rail，TCR，圖 1-2）、滑塊式（圖 1-3）及滾珠式等隔震裝置（圖 1相繼被應(yīng)用于館藏文物保護(hù)系統(tǒng)中以期減少浮放文物的地震動反應(yīng)。這些基于摩原理而開發(fā)的浮放文物隔震裝置均屬于被動控制系統(tǒng)，，具有造價低、實用方便、性能穩(wěn)定等特點，因而在美國、日本和歐洲等國的發(fā)展和應(yīng)用較快，已經(jīng)成功應(yīng)許多博物館館藏文物防震保護(hù)中[26]。轉(zhuǎn)動軸
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU352.12;G267

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉軍生;郭麗娟;稅國斌;;滑移隔震技術(shù)在工程抗震研究中的優(yōu)勢與應(yīng)用[J];陜西建筑;2012年06期

2 孔德睿;王玉靜;梁歡文;藍(lán)晨;;隔震技術(shù)在文物防震保護(hù)中的應(yīng)用研究[J];吉林建筑大學(xué)學(xué)報;2019年01期

3 田仕明;;隔震技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J];工程技術(shù)研究;2019年10期

4 李新;李先剛;;隔震技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用與發(fā)展[J];建材與裝飾;2018年12期

5 修明慧;;高層隔震技術(shù)研究關(guān)鍵問題[J];低溫建筑技術(shù);2016年11期

6 龔瑞杰;周雪峰;;建筑隔震技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用研究[J];四川水泥;2017年07期

7 張曉旭;;基底隔震技術(shù)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2017年16期

8 李彬;李威;;房屋建筑減震隔震技術(shù)在合肥市的應(yīng)用[J];工程抗震與加固改造;2017年05期

9 付佳佳;;我國橋梁隔震技術(shù)的應(yīng)用[J];四川水泥;2016年10期

10 郝會山;;隔震技術(shù)簡介[J];門窗;2014年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 ;建設(shè)部關(guān)于在抗震設(shè)防區(qū)采用隔震技術(shù)有關(guān)問題的通知[A];核工業(yè)勘察設(shè)計（1998年第3期）[C];1998年

2 錢國楨;宋新初;;建筑隔震技術(shù)在杭州的應(yīng)用與發(fā)展[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

3 李立;;隔震技術(shù)必將發(fā)展[A];中國地震學(xué)會第三次全國地震科學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];1986年

4 韓家軍;楊華;任思澤;佟建國;;隔震技術(shù)在高烈度地區(qū)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[A];第二屆全國工程結(jié)構(gòu)抗震加固改造技術(shù)交流會論文集[C];2010年

5 黃永林;溫書;張雪亮;;隔震技術(shù)發(fā)展對下世紀(jì)建筑地震安全性的影響[A];中國地震學(xué)會成立20周年紀(jì)念文集[C];1999年

6 賈軍國;;某二層混凝土框架結(jié)構(gòu)在增層改造中擬采用層間隔震技術(shù)后的性能研究[A];綠色·建材·鋼構(gòu) 助力“一帶一路”——第六屆中國中西部地區(qū)土木建筑學(xué)術(shù)年會論文集[C];2016年

7 郭小敏;;淺談建筑隔震技術(shù)原理及應(yīng)用[A];河南省土木建筑學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

8 湯愛平;蓋麗華;鐘儒宏;;地震大位移作用下的管道隔震技術(shù)[A];上海防災(zāi)救災(zāi)研究所20周年慶典會議研究短文集[C];2009年

9 李海龍;文靜;楊紅義;;淺議日本核電站隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用[A];北京力學(xué)會第19屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

10 蔡北海;張季超;郭曼麗;;隔震技術(shù)在廣州大學(xué)行政辦公樓A棟的應(yīng)用[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第三冊）[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 彭麗;中國工程院院士周福霖：隔震是未來主流防震技術(shù)[N];中國科學(xué)報;2018年

2 中房報記者 焦玲玲;開發(fā)商“被動”采用隔震技術(shù)[N];中國房地產(chǎn)報;2016年

3 記者 陳小列;專家吁請強(qiáng)制推廣隔震技術(shù)[N];中國建設(shè)報;2013年

4 李傳智　邱熙;隔震技術(shù)進(jìn)入推廣[N];建筑時報;2013年

5 記者 張居正;我省中小學(xué)校舍安全工程采用隔震技術(shù)[N];云南政協(xié)報;2010年

6 周濤;我國新型隔震技術(shù)獲突破性發(fā)展[N];科技日報;2008年

7 本報實習(xí)記者 安卓邋記者 吳程濤;“隔震技術(shù)”30年仍未突破[N];中國經(jīng)營報;2008年

8 記者 鄭天虹;災(zāi)后重建應(yīng)推廣運(yùn)用隔震技術(shù)[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2008年

9 李浩穎;用隔震技術(shù) 造不倒房屋[N];北京日報;2008年

10 記者 張哲浩;隔震技術(shù)可使震后傷亡減少50%—80%[N];科技日報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 賈少敏;減、隔震橋梁結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)及可靠度分析方法研究[D];西南交通大學(xué);2017年

2 徐凱;新型簡易隔震技術(shù)理論與試驗研究[D];廣州大學(xué);2017年

3 王斌;村鎮(zhèn)建筑簡易隔震技術(shù)理論與試驗研究[D];廣州大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳科;浮放文物滾動摩擦擺隔震（振）裝置效能研究[D];西南科技大學(xué);2019年

2 李一鳴;高阻尼減、隔震橋梁地震反應(yīng)計算方法研究[D];蘭州交通大學(xué);2018年

3 韋性涵;自復(fù)位隔震高墩模型擬靜力試驗研究[D];蘭州交通大學(xué);2018年

4 李明祥;地震作用下非線性隔震連續(xù)梁橋參數(shù)識別[D];廣州大學(xué);2018年

5 石巖;基于響應(yīng)面法的摩擦擺隔震高鐵橋梁易損性分析[D];廣州大學(xué);2018年

6 黃金;基于全壽命周期的近海隔震橋梁易損性和抗震可靠度分析[D];廣州大學(xué);2018年

7 向需文;隔震曲線連續(xù)梁橋地震響應(yīng)分析研究[D];東南大學(xué);2018年

8 尹首浮;地震表面波周期性波屏障的設(shè)計與性能研究[D];北京交通大學(xué);2017年

9 顧德府;隔震橡膠支座板式樓梯對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響分析[D];昆明理工大學(xué);2017年

10 王超;村鎮(zhèn)建筑低造價隔震技術(shù)研究與應(yīng)用[D];山東建筑大學(xué);2016年

本文編號：2708114