[发明专利]一种浮置文物的防震方法

说明书

技术领域

本发明涉及结构振控制及文物防震技术领域，特别涉及一种适用于博物馆、生化实验室、或精密仪器厂房等重要建筑内部浮置文物的防震装置设计、基于地震动传播全过程、以浮置文物与建筑结构双重安全作为性能指标的浮置文物的防震方法。

背景技术

我国地震灾害频发，历次震害表明，地震是造成建筑结构及其内部物品损毁的主要灾害之一。目前，针对建筑结构防震安全有强制性规范标准要求，并施行严格的设计审查及工程质量检查制度，建筑结构的防震安全有所保障；而针对建筑结构内部物品，尤其是重要浮置文物，防震安全却没有规范要求，大部分建筑结构对于内部物品缺乏科学有效的防震措施，普遍采用传统的固定构造措施或不采取防震措施，地震作用下建筑结构虽能“不倒”，但难以满足内部重要物品防震安全需求。随着经济与技术的发展，我国建筑工程设计不仅要求做到建筑结构安全，对于建筑内部重要物品防震安全性能的要求亦愈来愈高。鉴于传统防震措施难以保证结构内部物品防震安全，一些国外建筑结构已对内部重要物品采用了防震装置。

国外基于将防震装置作为定型产品的设计理念，忽略了每个地区地震动特性的差异性，地震动经历建筑结构和浮置文物承台，传至每个浮置文物的地震作用效应各异，防震装置设计方法与措施并不完善。我国在该领领域尚处于起步阶段，现有防震装置产品多为国外引进，该类定型产品缺乏对我国地震动特性、建筑结构动力特性的准确考量，适用性不高。此外，现有技术中防震装置设置单一，而实际重要浮置文物的防震安全不是单一的防震装置就能解决的，需要开展建筑结构及物品承台动力特性的检测、地震动传播至“浮置文物承台+浮置文物”的全过程安全设计、防震装置参数设计、性能检测等系统保障措施。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，给出一种基于地震动传播全过程、以浮置文物与建筑结构双重安全为性能指标的浮置文物的防震方法，解决现有技术中由于引进国外定型产品、由于缺乏对我国地震动特性及建筑结构动力特性的准确定位、适用性不高的问题；还解决现有技术中防震装置设置单一、防震装置参数不明确、设计方法不合理、在地震作用下建筑结构内部重要浮置文物安全性得不到保证的问题；此外，还解决目前在防震装置参数确定过程中结构及承台动力特性考虑不足、防震效果难以保证的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种浮置文物的防震方法，在建筑结构的平面展台上设置浮置文物承台，浮置文物置于浮置文物承台之上，其特征在于：所述浮置文物承台与浮置文物之间设置防震装置，所述防震装置进行严格的控制，包括刚度控制、阻尼控制及行程控制，控制时采用动力特性检测与有限元分析相结合的手段，建立建筑结构+浮置文物承台+浮置文物的全模型，对防震装置参数进行优化与设计,具体控制步骤包括建筑结构有限元模型的建立和修正、浮置文物承台有限元模型的建立和修正、防震装置参数的初选、浮置文物承台+防震装置+浮置文物的有限元模型的建立和修正以及最终防震装置的确定。

所述浮置文物的防震方法具体包括以下步骤：

步骤一、待建筑物结构施工及展台的布置完成后，在建筑结构的平面展台上设置浮置文物承台；

步骤二、选择防震装置，包括以下步骤：

a、根据建筑结构所在地区的地震设防烈度、地震分组、场地类别及内部浮置文物的重要性，确定地震动输入参数，优选的，地震动输入为地震动加速度时程，应包含不少于5条天然地震动记录及不少于2条人工模拟地震动记录。

b、依据建筑结构图纸关于建筑尺寸、材料、建筑结构寿命、环境类别、使用功能等信息，用建模软件建立符合结构材料、荷载及边界实际情况的有限元模型，进行动力特性分析，结构动力特性报告模态频率、模态振型和模态阻尼比。

c、根据建筑结构刚度及质量分布情况布置测点，测点位置满足评价结构动力特性的需求，对建筑结构进行动力特性检测及识别。

d、由步骤c中工程现场测定的建筑结构动力特性，修正步骤b中的建筑结构有限元模型，直至动力特性相差小于5%。

e、采用步骤a中确定的地震动参数，在计算机有限元软件中对步骤四中的建筑结构有限元模型进行地震作用下的动力时程分析，提取浮置文物承台安放处的加速度时程响应，并取多条地震动输入下的加速度时程响应平均值。

f、建立浮置文物承台的有限元模型，同时对浮置文物承台进行动力特性检测，依据承台动力特性检测结果修正承台有限元模型，直至动力特性相差小于5%。