直线导轨式隔震装置的设计与性能研究

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作者 赵守江 柏文 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期50-59,共10页

为确保馆藏文物的地震安全,研制出一款新型直线导轨式隔震装置,采用振动台试验和理论分析方法对其有效性进行验证。首先阐述装置的构造和工作机理,推导出装置的刚度和黏滞阻尼系数表达式;然后制作原型样机并通过振动台试验验证其隔震有... 为确保馆藏文物的地震安全,研制出一款新型直线导轨式隔震装置,采用振动台试验和理论分析方法对其有效性进行验证。首先阐述装置的构造和工作机理,推导出装置的刚度和黏滞阻尼系数表达式;然后制作原型样机并通过振动台试验验证其隔震有效性;最后依据所测基本参数,建立装置单向水平隔震系统的动力方程并开展数值分析。结果表明,该隔震装置结构简单、性能可靠,具有摩擦系数低、起滑加速度阈值小,以及刚度和阻尼灵活可调的特点;它可以在满足位移限值的情况下达到设定隔震目标,且自复位效能力强、残余位移小。装置理论分析结果与试验实测动力响应吻合程度高,且吻合程度随地震动峰值的提高而进一步增强。该理论分析方法可以用于指导装置参数设计和隔震性能评估。 展开更多

关键词 文物 隔震 直线导轨式 振动台试验 数值模拟

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支架固定馆藏人物俑文物振动台试验研究 被引量：1

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作者 王萌 施勋 +4 位作者 杨维国 葛家琪 马伯涛 张曼生 刘佩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1409-1422,共14页

为研究博物馆最常用的支架固定措施固定馆藏人物俑文物的抗震有效性,开展了两类典型体型易损、材质易损人物俑文物复制品‐支架固定措施抗震系统足尺振动台试验研究。获得了人物俑在不同工况下的地震响应及人物俑与支架间的相互作用,探... 为研究博物馆最常用的支架固定措施固定馆藏人物俑文物的抗震有效性,开展了两类典型体型易损、材质易损人物俑文物复制品‐支架固定措施抗震系统足尺振动台试验研究。获得了人物俑在不同工况下的地震响应及人物俑与支架间的相互作用,探讨人物俑关键体型参数、金属支架卡固位置、支架尺寸、固定措施与人物俑间安装缝隙对该类文物运动状态的影响,评估了支架固定措施的抗震有效性并提出了合理建议,为兼顾安全性及最小干预原则的支架固定人物俑文物的优化设计提供必要依据。研究结果表明:浮放人物俑均发生倾覆,具有极大震损风险;采用支架固定后可有效降低人物俑的摇摆响应,随着人物俑复制品的质心高度与底座宽度比值增加以及其质量增大,较小尺寸支架发生明显塑性变形甚至根部断裂,导致人物俑倾覆并损坏;随着支架尺寸的增加,其对文物固定效果的提高作用有限,基于文物保护最小干预原则,综合考虑文物的抗震安全及艺术展示效果,优化支架尺寸;支架固定人物俑肩部时,人物俑摇摆响应得到一定控制,但随着支架固定位置的提高,人物俑滑移响应愈加明显;当支架与人物俑相互作用时,人物俑表面出现明显损伤,在两者缝隙填充硅胶垫,人物俑的摇摆响应和滑移响应分别降低近40%和50%,支架根部应变下降近40%,人物俑与支架接触处应变下降近60%,有效提高了支架固定措施的抗震有效性。 展开更多

关键词 振动台试验 馆藏人物俑文物 金属支架 抗震有效性 减震措施

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馆藏文物卡固件固定的抗震有效性试验及数值研究 被引量：10

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作者 王萌 李孟青 +2 位作者 巢臻 张小朋 傅萌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期258-267,共10页

为研究博物馆中最常用的卡固件措施固定馆藏文物的抗震有效性,选取典型的地震易损文物复制品试件(瓷梅瓶与赏瓶),开展文物-抗震系统模型振动台试验,获得不同工况下文物复制品真实地震响应并检验典型卡固件固定措施的抗震有效性。建立相... 为研究博物馆中最常用的卡固件措施固定馆藏文物的抗震有效性,选取典型的地震易损文物复制品试件(瓷梅瓶与赏瓶),开展文物-抗震系统模型振动台试验,获得不同工况下文物复制品真实地震响应并检验典型卡固件固定措施的抗震有效性。建立相应有限元分析方法,为进一步开展参数分析、补充试验数据、提出科学评判方法提供必要技术手段。结果表明:有限元数值预测与试验结果吻合良好。随着地震波峰值加速度增加,浮放放置方式更易造成文物的震损。同等条件下,文物重心越低,摇摆响应越小,但整体滑移响应增大。卡固件固定措施可有效降低文物的地震响应,但卡固件尺寸增加到一定程度,对文物的抗震固定作用提高有限,基于文物保护中的最小干预原则,综合考虑文物的抗震安全及艺术展示效果,应优化卡固件尺寸。在地震波峰值加速度很大的情况下,卡固件与文物的相互作用易出现应力集中现象,有可能对文物造成局部损伤,需要优化卡固件形式,必要时可在两者接触部位增添硅胶垫层等构造措施。 展开更多

关键词 馆藏文物 卡固件 抗震有效性 振动台试验 有限元分析

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传统方法加固馆藏浮放文物抗震性能试验 被引量：14

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作者 周乾 闫维明 纪金豹 《文物保护与考古科学》 北大核心 2015年第2期63-72,共10页

为探索馆藏浮放文物的有效抗震加固方法,采用振动台试验手段,研究了传统方法加固浮放文物的抗震性能。基于故宫博物院某展柜原型尺寸,制作了1:1比例陈列柜模型。在陈列柜内浮放一轻质陶瓷文物,分别考虑采用砂子、塑料卡、鱼线、橡皮泥... 为探索馆藏浮放文物的有效抗震加固方法,采用振动台试验手段,研究了传统方法加固浮放文物的抗震性能。基于故宫博物院某展柜原型尺寸,制作了1:1比例陈列柜模型。在陈列柜内浮放一轻质陶瓷文物,分别考虑采用砂子、塑料卡、鱼线、橡皮泥及磁铁加固文物,进行了振动台试验。通过白噪声激励,获得了陈列柜基频分布;通过输入不同强度、不同类型的地震波,获得了不同方法加固条件下陈列柜和文物的位移响应、加速度响应和和动力放大系数,评价了不同方法的加固效果。结果表明:陈列柜的基频与输入地震波相差较大,这是陈列柜震害不明显的主要原因之一;传统方法加固文物后,输入地震波的加速度仍有一定放大,但是与加固前文物相比,文物的位移和加速度响应均有所减小,且文物因摇晃幅度而产生倾覆的可能性减小。此外,从减小文物加速度响应峰值角度考虑,橡皮泥和鱼线加固文物效果优于其它方法。试验结果可为文物防震保护研究提供较全面的参考。 展开更多

关键词 文物 传统方法 抗震性能 振动台试验 加固效果

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馆藏浮放陶瓷文物地震摇晃响应振动台试验 被引量：5

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作者 周乾 闫维明 纪金豹 《文物保护与考古科学》 CSSCI 北大核心 2013年第3期48-54,共7页

为保护可移动文物，采取试验方法研究了地震作用下馆减浮放文物的摇晃响应。以故宫某展柜为原型，制作了1：1比例的模型，并在展柜内放置了一陶瓷文物，进行了振动台试验。通过白噪声激励，获得了展柜的基频；通过输入不同类型、不同强... 为保护可移动文物，采取试验方法研究了地震作用下馆减浮放文物的摇晃响应。以故宫某展柜为原型，制作了1：1比例的模型，并在展柜内放置了一陶瓷文物，进行了振动台试验。通过白噪声激励，获得了展柜的基频；通过输入不同类型、不同强度的地震波，研究了展柜和文物的地震响应；通过数值模拟，从理论上对模型地震响应进行了进一步论证。结果表明：对展柜而言，其基频在29～35Hz之间，与地震波卓越频率相差较大，因而在地震作用下摇晃不明显；对文物而言，在地震波强度较小时能保持稳定振动状态，而在地震波强度较大时，文物容易产生明显摇晃并导致倾覆。此外，数值模拟结果与振动台试验结果吻合，证明了试验方法的有效性。在实际工程中，对高宽比较大的文物，应采取适当的加固措施，以减轻其摇晃震害。 展开更多

关键词 浮放 陶瓷文物 摇晃响应 振动台 试验 数值模拟

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基于陈列柜边界条件的馆藏文物地震滑移响应试验 被引量：8

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作者 周乾 闫维明 纪金豹 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期220-225,共6页

为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法研究了地震作用下基于不同陈列柜边界条件下的文物滑移响应。根据展柜原型制作了1:1比例模型,分别考虑陈列柜底部浮放及固定于振动台面,进行了振动台试验。通过白噪声激励获得了两种边界条件下陈... 为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法研究了地震作用下基于不同陈列柜边界条件下的文物滑移响应。根据展柜原型制作了1:1比例模型,分别考虑陈列柜底部浮放及固定于振动台面,进行了振动台试验。通过白噪声激励获得了两种边界条件下陈列柜的基频;通过对模型分别输入不同类型及不同强度的地震波,研究了地震作用下陈列柜及文物的震害形式,对比分析了两种边界条件下典型节点位移、加速度响应及动力放大系数。结果表明:无论陈列柜处于固定还是浮放状态,其基频远大于地震波卓越频率,因此震害较轻;对浮放文物而言,当地震波强度较小时,不同条件下文物的滑移响应为陈列柜浮放>陈列柜固定条件;当地震波强度较大时,由于陈列柜与振动台面的摩擦减震作用,文物的滑移响应为陈列柜浮放<陈列柜固定条件。为减小文物的滑移响应,陈列柜宜以浮放形式为主,并保持适当的间距。 展开更多

关键词 陈列柜 边界条件 浮放文物 地震滑移响应 振动台试验

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馆藏浮放文物地震滑移响应振动台试验(英文) 被引量：2

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作者 周乾 闫维明 纪金豹 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第6期1671-1675,共5页

为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法,研究了浮放文物在地震作用下的滑移响应。基于某博物馆陈列柜的实际尺寸,制作了1:1比例的模型。考虑陈列柜底部固定在振动台面上,并考虑在陈列柜内部浮放一玻璃文物,研究了模型在地震作用下的滑... 为保护馆藏浮放文物,采用振动台试验方法,研究了浮放文物在地震作用下的滑移响应。基于某博物馆陈列柜的实际尺寸,制作了1:1比例的模型。考虑陈列柜底部固定在振动台面上,并考虑在陈列柜内部浮放一玻璃文物,研究了模型在地震作用下的滑移响应。通过输入不同类型、不同强度的地震波,获得了文物典型节点的加速度、位移响应及动力放大系数,讨论了不同摩擦条件的影响,并在理论上对试验结果进行了分析。结果表明:随着地震波强度增大及文物与陈列台之间的摩擦系数减小,文物滑移响应趋于明显。因此,为减小文物的滑移震害,陈列台面与文物之间应有较大的摩擦系数,且对陈列台面最小尺寸应有一定的要求,以避免文物因过大滑移量而产生掉落。 展开更多

关键词 浮放 文物 滑移响应 地震 振动台试验

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文物展柜隔震装置的振动台试验研究 被引量：3

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作者 纪金豹 杨森 张伟祺 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2023年第2期99-106,共8页

为有效保护馆藏文物,减小地震损害,设计并研制了一种直线导轨式文物展柜水平隔震装置。根据某一博物馆展柜及文物建立了2个等比例模型,在其中一个展柜底部安装隔震器,与不加隔震器的展柜同时进行振动台试验,对比测试隔震器的隔震性能。... 为有效保护馆藏文物,减小地震损害,设计并研制了一种直线导轨式文物展柜水平隔震装置。根据某一博物馆展柜及文物建立了2个等比例模型,在其中一个展柜底部安装隔震器,与不加隔震器的展柜同时进行振动台试验,对比测试隔震器的隔震性能。通过加载水平单向地震波,测试了文物展柜隔震系统的自振特性,对比分析了文物展柜隔震系统的位移响应、加速度响应和减震率。试验结果表明:在不同类型和不同强度的地震波作用下,相比非隔震条件,文物展柜隔震系统的位移及加速度响应较小,能保持稳定振动状态;隔震装置的减震率在60%以上,行程始终在容许范围内,且复位能力较好。因此,本隔震装置的隔震效果很好。 展开更多

关键词 文物展柜 直线导轨 隔震装置 水平隔震 振动台试验

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猴杰2号液体菌种发酵条件研究

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作者 唐业刚 王文秀 +2 位作者 陈培林 郭云贵 陈玉峰 《安徽农业科学》 CAS 2023年第14期43-47,共5页

以猴头菌株猴杰2号母种为材料,研究其液体菌种最佳发酵条件,为其大规模栽培生产提供参考。采用单因子试验结合正交优化试验,以发酵所得菌丝球平均干重为衡量指标,并对所有平行数据进行SPSS方差分析,研究猴杰2号菌株液体发酵的最佳碳源... 以猴头菌株猴杰2号母种为材料,研究其液体菌种最佳发酵条件,为其大规模栽培生产提供参考。采用单因子试验结合正交优化试验,以发酵所得菌丝球平均干重为衡量指标,并对所有平行数据进行SPSS方差分析,研究猴杰2号菌株液体发酵的最佳碳源、氮源、无机盐及生长因子营养组合,以及最佳初始pH、摇床转速、摇瓶装液量、摇瓶中玻璃珠数等摇床培养条件组合。结果表明,猴杰2号菌株液体发酵的最佳培养基组合为麦芽糖2%+蛋白胨0.3%+磷酸二氢钾0.225%+硫酸镁0.075%+维生素B120 mg/L,菌丝球平均干重可达8.33 g/L;最佳摇床培养条件组合为初始pH 5.0、转速160 r/min、装液量120 mL/250 mL、玻璃珠5颗/瓶,菌丝球平均干重可达8.50 g/L。 展开更多

关键词 猴杰2号 液体发酵 正交优化 培养基组合 摇床培养条件

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滚珠式文物展柜隔震装置性能试验 被引量：7

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作者 周乾 闫维明 纪金豹 《文物保护与考古科学》 北大核心 2019年第6期32-45,共14页

为有效减小馆藏浮放文物的震害,研制了一款滚珠式文物展柜水平隔震装置。制作了2个文物展柜模型,并在各模型内浮放文物仿品。分别考虑文物展柜底部安装隔震装置、展柜底部浮放地面,进行了振动台对比试验,检测了隔震装置的效果。结果表明... 为有效减小馆藏浮放文物的震害,研制了一款滚珠式文物展柜水平隔震装置。制作了2个文物展柜模型,并在各模型内浮放文物仿品。分别考虑文物展柜底部安装隔震装置、展柜底部浮放地面,进行了振动台对比试验,检测了隔震装置的效果。结果表明:与非隔震条件相比,隔震体系的基频减小,阻尼比增大;地震作用下,隔震体系中的文物仿品产生的位移、加速度峰值明显减小。但是隔震条件下,文物仿品的动力放大系数仍有大于1的情况,且隔震装置的复位能力尚需提高。建议对隔震装置采取的改进措施主要适当减小基频、增大阻尼比、提高加工精度等。 展开更多

关键词 滚珠式 水平隔震 文物展柜 振动台试验

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浮放文物隔震保护与振动台试验 被引量：6

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作者 张毅 李海洋 +3 位作者 刘江涛 尚庆学 李吉超 王涛 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期31-40,共10页

浮放文物在地震中往往会遭受严重破坏,采用隔震技术保护文物安全是行之有效的手段。本文提出了一种模块式金属隔震支座,通过浮放花瓶振动台试验验证了隔震装置的可行性。隔震支座由金属板、直线导轨、滑块、弹簧和摩擦阻尼器组成,采用... 浮放文物在地震中往往会遭受严重破坏,采用隔震技术保护文物安全是行之有效的手段。本文提出了一种模块式金属隔震支座,通过浮放花瓶振动台试验验证了隔震装置的可行性。隔震支座由金属板、直线导轨、滑块、弹簧和摩擦阻尼器组成,采用双层双向布置,可实现水平地震作用解耦。导轨和滑块用于限制隔震支座的运动方向并防止支座发生倾覆;弹簧用于调节隔震支座的水平刚度,通过施加预紧力提供自复位能力;摩擦阻尼器用于控制隔震支座的水平变形,使耗能能力可调节。隔震支座具有模块化特征,可根据设计需要调整弹簧、摩擦阻尼器的数量和布置位置。结果表明:隔震支座具有良好的隔震效果,隔震支座顶部加速度响应为振动台台面加速度响应的28.10%~78.01%;隔震支座的隔震效果与峰值地面加速度(PGA)有关,减震率随着PGA增大而降低,隔震效率提高;隔震支座的实际残余位移在不同地震动类型、地震动强度下均小于参考残余位移,通过调节摩擦阻尼器和弹簧的参数,残余位移可控;文物滑动、倾覆现象与计算结果相符,隔震支座可防止文物在地震作用下产生倾覆,必要时仍需要采取传统抗震措施辅助;设计用于小型文物的隔震支座时应充分考虑减震率、隔震位移需求、支座变形能力限制和自复位能力,多个目标有时难以同时满足,需要取舍。 展开更多

关键词 浮放文物 模块式金属隔震支座 振动台试验 倾覆 滑移 自复位

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