古建筑木结构抗震分析理论、状态评估方法与性能提升关键技术

科技成果来源：重庆科技成果库;
地区：重庆
成果名称：古建筑木结构抗震分析理论、状态评估方法与性能提升关键技术
成果完成单位：重庆大学;北京交通大学;西安建筑科技大学;扬州大学;太原理工大学;山西省古建筑保护研究所;
成果完成人：杨庆山;杨娜;薛建阳;袁建力;李铁英;王娟;李胜才;刘纲;沈达宝;罗绍湘;张风亮;魏剑伟;常鹏;戚亮杰;孟宪杰;
技术领域：房屋工程建筑
成果类型：应用技术
成果简介： 作为中华传统文化代表的古建筑木结构普遍存在材质、节点、构件残损乃至整体性能劣化，其抗震安全问题尤为突出。在满足“最小干预”和“传统工法”前提下，如何提升古建筑木结构的整体性能是久攻未克的难题。原因在于其受力性能复杂，抗震机理不清；经验性评定，安全状态难以判明；传统工法可控性差。 项目组对唐宋以来汉藏两式、官民两用古建木构开展系统研究20年，突破理论技术瓶颈，取得重要创新成果： 1.建立了可考虑古木时变、正交异性特征，节点滑移、摩擦等半刚性特征和体系摇摆特征的古建木构分析理论，揭示了其独特抗震机理。 提出了确定古木微观损伤定量分析方法和时变力学模型；建立了浮搁柱脚、斗栱与榫卯、藏式雀替等节点的半刚性恢复力模型；建立了古建木构摇摆体系动力分析理论；系统揭示了柱脚滑移隔震、节点摩擦耗能、重屋盖高位储能、构架长周期摇摆释能的古建木构抗震机理。 2.建立了节点刚度参数识别与松动损伤评估方法、可考虑多重不确定性的模型修正及环境作用效应解耦技术，实现了基于时变可靠度的古建木构安全状态评估。 提出了基于监测数据的榫卯节点刚度识别方法，建立了基于破坏潜能的松动损伤评估方法；针对古建木构多模态耦合、多不确定参数和多源环境作用等特点，提出了刚度分布识别方法、多链差分贝叶斯模型修正方法和环境作用效应解耦技术；建立了考虑材料、节点、构件、荷载等多重不确定性的古建木构时变可靠度分析方法，实现了不同地震水平下的结构安全状态评估。 3.研发了节点和构架性能增强技术、多功效纠偏可控装置，形成“打牮拨正”新工艺，实现了基于状态评估的古建木构纠偏加固的高精度控制。 提出了残损节点加固技术与计算方法，研发了形状记忆合金节点加固和自复位耗能增强装置；揭示了“打牮拨正”力系空间作用与变形协调工作机制，提出了木构架复位力系布置规则和变形恢复控制技术；研制了多功效木构架纠偏可控装置，实现了“传统工法”与“最小干预”间的平衡，有效保障了古建木构性能提升精度和安全水平。 发表论文150余篇，其中SCI64篇、EI49篇；出版专著4部，图集1部；获发明专利14项、实用新型专利25项、软件著作权3项；纳入5部国家地方标准；成果已成功应用于布达拉宫、天安门、西安钟鼓楼、应县木塔、奉节白帝城等20余项世界遗产和国保单位的50余座单体建筑；建成的监测系统已成功运行10年；为保障重要古建筑安全提供了关键科学依据，促进了行业科技进步，社会效益显著。
成果登记/发布年份：2020年
以上信息来自国家科技成果公共数据库，科技成果所有人非我平台所有。如信息有误请联系我方更正！