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题名基于精细有限元模型的云冈石窟稳定分析与安全评估
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作者
窦超
丁会方
闫丁
任建光
王娟
杨娜
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机构
北京交通大学土木建筑工程学院
云冈研究院
北京古遗址保护研究中心
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出处
《土木与环境工程学报(中英文)》
北大核心
2025年第3期66-78,共13页
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基金
山西省文物局科技项目(2021KT33)。
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文摘
在自然界的各种营力作用下,石窟寺病害严重,随着时间的推移,损伤程度不断加剧,因此,石窟寺的预防性保护问题日渐严峻。石窟寺的预防性保护研究方法主要为数值计算及现场监测,为确保数值计算的准确性,提出研究思路:利用石窟寺的三维激光扫描云图生成石窟寺的精细几何模型,准确反映石窟寺的复杂几何形状;利用H-B准则考虑风化、裂隙、节理等病害造成的岩体力学性能劣化,得到接近实际情况的岩石物理力学参数值,进而建立能较为真实地反映石窟边界条件、应力位移及可能破坏情况的精细化数值计算模型;结合强度折减法对石窟寺的稳定性进行分析,并结合岩体的纵波波速对岩体劣化后石窟的危险区域进行预测,建立预警系统,实现对石窟寺的预防性保护。以云冈石窟第9、10号洞窟为例,采用该方法进行系统性建模、受力分析和稳定性讨论。结果表明,现阶段洞窟整体呈稳定状态,部分区域存在应力集中;通过岩石强度劣化模拟对洞窟的潜在失稳风险区域进行预测,并建立以岩体纵波波速为评判依据的预警系统。
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关键词
石窟寺
稳定性分析
安全评估
H-B准则
精细化数值模型
预警分析
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Keywords
grotto temple
stability analysis
safety evaluation
H-B criterion
refined numerical model
precautionary analysis
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分类号
TU457
[建筑科学—岩土工程]
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