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全系统防震设计理念博物馆展柜影响

作者:    发布时间:2021-07-15 11:16    阅读量:60

文物防震设计时应考虑各地区地震动特性差异,地震动经历博物馆馆舍、 馆内每个展柜,传至馆藏文物的地震作用效应各异,馆藏文物地震响应分析和设计应基于馆舍和馆藏文物的双重防震安全,充分体现防震性能化设计理念。 按照地震动传播过程“从震源发生,传递至建筑结构各楼层,经展柜传至馆藏文物”进行分析,建立“地震波 + 馆舍 + 展柜 + 文物”全模型,分析馆舍结构、展柜及文物之间的相互振动影响及动力耦合作用,得到文物的真实振动响应; 通过抗震安全指标评价其安全性,并辅以现场动力特性实测进行验证,给出合理的分析方法和经验参数。

文物全系统防震设计理念

 应考虑以下四个方面:

1) 全系统安全目 标。 震害分析表明,地震动经历馆舍、展柜、文物底座,其中任何一环节出现震害,均会危机文物安全,应建立“地震波 + 馆舍 + 展柜 + 文物”全系统防震安全性能目 标,文物展陈防震应从博物馆馆舍、展柜或展陈台座、文物本身三个方面考虑。

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2) 个性化安全设计。

每个地区地震动特性不同,地震动经历博物馆馆舍、 馆内每个展柜,传至每个馆藏文物的地震作用效应各异。 因此,每个馆藏文物均应进行“地震波 + 馆舍 + 展柜 + 文物”的全系统安全目标地震作用全过程性能分析及个性化安全目标。

3) 馆舍展陈防震措施。

馆藏文物与展具、 展具与馆舍之间多为浮放关系,其安全性基本只与馆舍的加速度效应相关; 目 前馆舍及展具基本采用增强刚度即“堵( 抗) ”的方法防震,造成文物加速度响应的放大; 故基于文物安全需求,博物馆馆舍、展具、文物底座应采取隔震、 消能减震( “疏导措施”) ,以降低地震下文物的加速度响应。

4) “私人定制”的防震产品。

综合考虑不同地区地震烈度、博物馆馆舍结构类型及文物的个体差异,对文物防震装置进行系统化全过程性能设计,有效控制每个文物不同的地震响应,实现文物防震安全性的“私人定制”。充分考虑到我国各地区震源特征、 馆舍结构、文物种类和等级的差异性,《馆藏文物防震规范》WW/T 0069-2015 中,基于馆藏文物防震安全提出馆舍、展陈和文物全系统防震安全理念设计方法和具体措施。

馆藏文物地震效应分析简化方法如下:

1) 抗震设防烈度不超过 6 度地区的博物馆内馆藏文物,如文物结构形式简单,高宽比小于 3 且重量较轻,可采用经验公式法计算馆藏文物地震作用效应。

2) 文物高宽比小于 3 的,应考虑文物与展柜动力耦合影响采用数值模拟法进行地震作用效应计算; 楼盖竖向振动卓越频率不大于 5Hz 时,应计入竖向地震的影响。 抗震超限的复杂博物馆结构、 建于不利场地的博物馆内馆藏文物,以及高宽比不小于 3 或单体文物质量大于 1 吨的文物,应考虑馆舍结构、展柜、馆藏文物动力耦合影响采用数值模拟法进行地震作用效应计算。

3) 珍贵文物及博物馆内重点保护文物,应采用试验分析法进行馆藏文物与展柜组合的模型振动台试验,分析馆藏文物及展柜的地震作用效应。 振动台试验的地震波输入应采用文物展柜安放处的楼( 地) 面地震波,通过场地地震波和博物馆结构数值模拟确定。

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