汶川地震导致的古建筑震害

为了解汶川地震造成的古建筑震害及对古建筑的保护,根据古建筑震害资料,通过归纳方法,获得了古建筑不同的震害症状：对木结构而言,主要有地基破坏、柱底侧移、柱身倾斜、节点拔榫、装修开裂、梁架歪闪、瓦件掉落、填充墙破坏等;而砖石及砖木结构由于承重材料的抗拉、压、剪强度相对较差,容易产生倒塌等严重震害。在此基础上,通过勘查分析方法,获得了古建筑产生震害的主要原因：地震力过大、古建筑缺乏及时保养与加固、施工原因及砖石材料本身强度差的原因等。针对不同的震害原因,提出了相应的抗震加固建议。在上述工作基础上,得出如下结论：为提高古建筑的抗震性能,应加强对古建筑的维护与加固,及时清除各种隐患,将地震产生的破坏减小到最轻的程度。     

汶川地震可移动文物震害研究

为探索汶川地震作用下以浮放为主的可移动文物的震害及防震措施,通过震后勘查,讨论了汶川地震造成的可移动文物的典型震害症状。从博物馆、陈列台、文物本身等三个方面,分析了可移动文物的主要震害原因和传统的防震措施的不足之处,对国内外可移动文物的先进防震技术进行了探讨,研究了其防震机理。基于国内外可移动文物防震经验,对我国可移动文物提出了防震建议。研究结果表明:汶川地震造成可移动文物震害除了地震本身因素外,文物防震措施不足是一个重要原因;为保证可移动文物的防震性能,首先应规范博物馆建筑抗震设计,其次考虑陈列台隔震技术应用,最后再考虑可移动文物与陈列台之间的可靠连接;采取先进的隔震技术对可移动文物的防震具有促进作用。     

砖石古建筑抗震加固方法探讨

地震是砖石古建筑主要破坏原因之一,如何选择合适的抗震加固方法是减少砖石古建筑在地震中破坏的主要措施。本文首先在总结了地震中砖石古建筑的震害特点和现有的加固方法的前提下,对几个已经加固的砖石古建筑的加固方法进行了分析研究,并针对砖石古建筑的抗震加固方法提出了几点建议。本文的研究成果将对砖石古建筑的抗震加固提供一定的参考作用。     

基于概率法的木构古建筑地震破坏综合评价方法

为了研究木构古建筑地震破坏状态评估的准确性,应用概率的方法,以结构损伤指数、最大层间位移角作为评价因子,建立了地震破坏综合评价模型,提出了基于概率法的木构古建筑地震破坏综合评价方法。该方法在综合现状分析与实验数据,在一定烈度下计算各种破坏状态等级中每一种破坏状态出现的概率,古建筑地震破坏状态应为概率最大的地震破坏状态,从而比较准确地判别木构古建筑地震破坏程度。并对经受过汶川地震的两种结构形式的古建筑进行了验证,从而验证了该方法的合理性和有效性。这一方法将提高木构古建筑震害预测的准确性,为古建筑抗震加固提供有效的理论支持。     

单檐歇山式木构古建抵抗极端烈度地震试验调查研究

为更好地保护我国古建筑,基于《单檐歇山式古建筑抗震性能振动台试验》的相关成果,研究了强震作用下我国明清官式木构古建的抗震性能,制作了与该论文相同的试验模型,进行了振动台试验。通过对模型输入烈度逐渐增强的1940年El-centro波,并考虑地震波为水平双向作用,分析了强震作用下不同构造的试验现象,开展了详细的震后调查,获得了不同构造在强震作用下的抗震性能和震害机制。结果表明:强震作用下,我国明清官式木构古建的振动形式表现为柱架、斗拱、梁架及屋顶的近似同步往复摇摆;主要震害包括柱底偏移、榫卯节点开裂、拔榫、斗拱偏移及错位、额枋-垫板分离、墙体倒塌等,但承重木构架受损不严重,结构未产生倒塌。其良好抗震性能的原因与古建筑的构造特征密切相关。     

明清古建筑木结构典型抗震构造问题研究

为保护古建筑,采用分类统计方法,研究了我国明清古建筑木结构的典型抗震构造问题。基于大量工程现场勘查结果,对古建筑木结构的典型抗震构造问题进行了归纳汇总,分析了原因,提出了加固建议;基于典型算例,对古建筑木结构加固方法进行了深入论证。结果表明:我国古建筑木结构的柱子、斗棋、榫卯节点、梁架、屋顶等各部位都容易产生开裂、糟朽、变形、拔榫等抗震构造问题并影响结构的抗震性能,而这些问题的产生原因主要与木结构的构造特征、木材材料性质及施工保养等因素有关;对这些抗震构造问题及时采取合理有效的加固措施,可减轻或避免结构产生的震害。     

故宫太和殿动力特性与常遇地震响应

为更好地保护故宫太和殿,采用有限元分析方法,研究了太和殿的动力特性及常遇地震作用下的响应。采用弹簧单元模拟榫卯节点及斗拱构造,并考虑柱础为铰接,建立了太和殿有限元模型。通过模态分析,获得了太和殿基频及主振型;通过对模型进行时程分析,获得了典型节点的位移、加速度响应曲线,以及典型单元的内力响应曲线,评价了太和殿的抗震性能。结果表明:太和殿基频为0.9Hz,主振型以平动为主;常遇地震作用下,太和殿能保持稳定振动状态,结构的内力和变形均在容许范围内,且斗拱及榫卯节点均能发挥一定的减震作用。     

馆藏浮放陶瓷文物地震摇晃响应振动台试验

为保护可移动文物,采取试验方法研究了地震作用下馆藏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29～35 Hz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.     

浅谈太原崛围山多福寺明代壁画的保护与管理

太原崛围山多福寺是全国重点文物保护单位,寺内绘于大雄宝殿内壁之上的84幅佛传故事壁画为明代寺观壁画精品。随着文物保护工作的发展,学术界对明代壁画的保护与管理开始广泛关注。现阶段对太原崛围山多福寺明代壁画多为艺术价值研究,缺乏对其较为全面的保护管理研究。基于此,笔者对崛围山多福寺壁画及其艺术特征进行简述,对壁画损害成因和保护管理策略进行浅析,为壁画的保护与管理提供一定参考。     

空鼓病害壁画灌浆加固技术研究

壁画空鼓病害是最为严重的壁画病害类型之一,如何科学解决壁画空鼓病害是目前迫切需要解决的主要问题,对保护人类优秀文化遗产具有重要意义。本工作在室内模拟实验和现场试验研究的基础上,结合对西藏布达拉宫等处古建筑空鼓病害壁画的修复加固治理,系统总结了空鼓病害壁画灌浆加固的基本原则、材料与修复工艺,重点讨论了灌浆孔与锚固孔位置选择的标准、注浆管的埋设,水灰比与灌浆量的控制,壁画支顶防护的作用,灌浆结合锚固补强的技术要求,补色的标准与原则,灌浆效果的评价及灌浆设备的研制与开发等关键的技术问题。结果表明,壁画灌浆结合锚固补强技术是解决空鼓病害壁画的主要措施之一。     

对剑阁觉苑寺大雄宝殿建筑、雕塑和壁画的再认识

剑阁觉苑寺作为剑门关内、川陕道上的一颗文物明珠,已为人们所共识。寺内珍藏的各类文物,特别是大雄宝殿四壁的佛传壁画也多有阐释。92年秋,笔者为编辑《剑阁觉苑寺佛传壁画》一书,专程前往该寺。通过三天的实地考察,笔者深切地感到:剑阁觉苑寺仍还蒙在历史岁月的面纱之中,有许多学术之谜还未解开。尤其是寺内大雄宝殿的建筑、雕塑和壁画尚需经历一个再认识的过程。现将其疑问、思考和看法行诸于文,以期能与学者、同仁就这些问题进行更深入的学术探讨。     

博物馆壁画预防性保护及智能化展示技术应用研究——以河南博物院藏《四神云气图》壁画为例

博物馆展陈文物良好的预防性保护与适宜的展示环境,是博物馆保证藏品科学保护与受众舒适视觉的重要前提。河南博物院藏《四神云气图》壁画是我国时代最早、面积最大的珍贵壁画,该壁画自1998年进行展示后,对展示环境有针对性的进行了三次重置与调控,达到了较为满意的保护展示效果。近期为配合主展馆的抗震加固维修工程施工,需对原有保存环境再次进行升级改造。为此,本文从壁画预防性保护角度出发,结合数字化展示技术的进步,在壁画展示环境调控技术的基础上,探讨了符合壁画文物本体长期安全、展示信息全面、观众互动性强的智能化展示技术系统的基本要素及实现途径,可对我国博物馆壁画保护提供一定的借鉴作用。     

美岱召泰和门石匾额铭文与大雄宝殿纪实壁画考述

美岱召泰和门石匾额和大雄宝殿佛殿西壁腰檐壁画,随建筑本体而幸存,弥足珍贵。迄今为止,相关研究总体上是对石匾额铭文或壁画单方面考证。通过对壁画内涵的解读,从美术考古及历史地理学视角研判史料,结合建筑考古资料实证,认为石匾额铭文记事与纪实壁画叙事密切关联,并有史料佐证,反映了明代中晚期发生在蒙古土默特部的同一件重要史实。     

四川蒲江县河沙寺大雄宝殿明代壁画初探

四川蒲江县河沙寺大雄宝殿《华严经》善财童子五十三参壁画是四川地区明代有明确纪年,并每参存有题记的明代中期佛教艺术遗存。壁画主要内容为善财童子五十三参,另有二十四诸天,并混有天官等儒教形象,是研究明代早期四川地区宗教在蜀献王时期仍受方孝孺"正学"影响的见证。壁画运用工笔重彩、线条勾勒流畅柔和、造型生动传神和与明代同时期的蓬溪宝梵寺、新津观音寺等壁画的工细金碧、沥粉贴金的风格迥异,相比同邛崃盘陀寺、新繁龙藏寺、广汉龙居寺壁画风格相近又有区别,为明蜀王四川地区不同艺术风格的壁画提供了又一不同类型。     

墓葬壁画胶结材料的探讨分析

胶结材料不仅对稳定墓葬壁画结构、形成颜色起着关键作用,而且是壁画制作材料、工艺研究的重要组成部分.因其成分复杂、降解明显、含量极低,一直是国内外壁画分析保护的热点和难点.本文以我国几处不同时代、地域的典型墓葬壁画作为研究对象,运用成熟的GC-MS分析技术发现杨桥畔东汉墓、韩休唐墓壁画的颜料层均采用了桐油作胶结材料,湖南明墓壁画地仗层不仅添加有桐油,还存在有淀粉.基于上述实验结果,探讨了桐油、淀粉作为墓葬壁画胶结物的科学合理性.本研究丰富、扩宽了研究者对我国墓葬壁画胶结材料的认知,为壁画制作工艺、劣化机理、保护修复材料选择等研究奠定了科学基础.     

考古现场墓葬壁画信息提取方法探讨

墓葬壁画是我国重要文化遗产,承载着灿烂的文明与古代科技,体现着当时社会先进生产力,是能让文物"活起来"的典型代表。壁画类文物的保护研究与价值阐释,是国家文化自信建设战略的重要组成部分。基于墓葬壁画本身材质的脆弱性以及较低的环境耐受性,目前墓葬壁画的保护手段还是以现场揭取、搬迁等异地保护方法为主。在这一过程中壁画承载的信息难免流失,保护壁画的材料亦为后续研究带来了干扰。故而,建立起一套墓葬壁画现场信息提取方法体系,在考古发掘现场第一时间提取表面信息、挖掘隐藏信息,开展综合研究十分必要。本工作参考了石窟、建筑壁画、考古现场遗迹信息提取方法,结合墓葬壁画自身特点,针对墓葬壁画信息提取不全面、不深入的问题,以多座陕西地区墓葬壁画以及四川、江西、河北、宁夏等地墓葬壁画为研究对象,开展了墓葬壁画信息提取方法研究,提出了全面的墓葬壁画现场信息提取的思路与方法。首先,开展有效环境监测,从而提出合理的小环境控制手段,以延缓壁画劣化;然后,通过有效组合各种照相技术和光谱技术,开展从宏观到微观,从可见光到多光谱全方位、多维度的画面信息提取,全面深入记录画面信息;联合多种便携检测设备,在科学选点基础上,提出由表及里、由点及面、重点关注逐层深入、互相补充的材质工艺研究思路,有效获得壁画的制作材料组成、工艺特征;最后,综合以上多重结果,通过观察与仪器检测,对壁画进行多角度、多层次病害调查,准确掌握壁画壁画病害分布、病害程度。此外提出了以研究需求与标本保存为目的各类标本采集要求与方法。墓葬壁画考古现场信息提取是现场科学保护和后续考古学研究的关键部分,其积累的大量影像资料、数据资料为壁画保护提供了支撑,为考古学研究提供了重要证据,为壁画价值的深入挖掘提供科学依据;极大地提高了考古学家对现场信息提取的重视程度,促进学科交叉融合。本研究弥补了墓葬壁画信息提取手段单一,缺乏方法体系的不足,为行业发展提供技术支持,为实现壁画文物的有效保护发挥作用。     

西藏大昭寺壁画的保护和修复

为配合西藏大昭寺的修缮工程,于1985年和1987年分两期对大昭寺中心殿的壁画进行了保护处理.根据大昭寺的建筑和壁画构造的特点采取了揭取修复和现场化学加固相结合的方法进行施工,使壁画恢复了原貌.     

单檐歇山式古建筑抗震性能振动台试验

为有效保护古建筑,采用振动台试验方法,研究了中国明清官式木构古建的抗震性能。以故宫某单檐歇山木构古建为对象,制作了1∶2缩尺比例模型。模型含浮放柱底、柱架、斗拱、歇山屋顶、墙体等所有构造,且施工工艺完全符合中国明清官式木构古建施工规定。通过施加白噪声激励,获得了模型的基频和阻尼比。通过施加不同强度等级的1940年El-Centro波,获得了模型典型节点的位移和加速度响应,讨论了模型的减震系数,评价了浮放柱底、榫卯节点、斗拱、屋顶、墙体等构造的抗震性能。结果表明:模型的振动形式表现为平面内的扭摆,其原因与歇山式屋顶质量分布不均密切相关。模型的震前基频为1.47Hz,阻尼比为4.6%。地震作用下,模型的位移及加速度响应曲线近似稳定、均匀。尽管屋顶构造则对地震力有一定放大作用,但浮放柱底、榫卯节点、斗拱等构造能发挥较好的耗能减震作用。对于不同构造而言,榫卯节点的减震性能最好,其减震系数可降至0.30;斗拱次之,其减震系数可降至0.53;而浮放柱底与柱顶石之间的摩擦耗能性能最弱,其减震系数最小值为0.66。墙体在地震波强度增大过程中发生倒塌,但不影响结构整体稳定性。因此,单檐歇山式木构古建具有良好的抗震性能。     

基于近红外高光谱技术的敦煌莫高窟壁画起甲病害风险评估方法

针对敦煌莫高窟壁画起甲病害的发生发展过程,本实验采取了近红外高光谱技术进行分析和评估。高光谱技术由于其非接触、光谱信息丰富能够无损地应用于壁画的病害检测上。首先通过高光谱成像系统采集不同起甲病害程度下的壁画高光谱图像,提取出壁画从未发生起甲到碎片脱落的病害周期内各个阶段对应的光谱信息,从而建立起甲病害光谱数据库;然后分别使用偏最小二乘回归(PLSR)、主成分分析与支持向量机、主成分分析与人工神经网络三种评估模型对此光谱数据库进行训练,并且通过平均误差、决定系数的大小决定评估模型的优劣。实验结果显示PLSR取得了较好的评估结果,同时利用PLSR评估模型中的加权回归系数得到光谱中的重要波段;之后运用PLSR评估模型对未标注风险情况的壁画进行逐像素点的病害风险评估,获得壁画的起甲风险评估图。实验结果显示基于近红外高光谱技术能够对敦煌壁画起甲病害进行风险评估。     

已揭取壁画的损坏及保护修复

已揭取壁画的损坏包含壁画原有的损坏和这种损坏的续变,也包含了由于壁画揭取所用方法和材料蜕变引发的损坏.由于对壁画背面保护选用的材料性能和作用的认识不足,尤其是对壁画背面选用材料的力学性能研究和认识不足,加之环境因素的影响,导致已揭取壁画的损坏.过去的保护仅重视了化学上的稳定,而忽略了材料的力学稳定.加强对壁画保护材料综合性能的评价和认识,将会成为今后一个时期壁画保护研究中的重点.