应县木塔结构监测与试验分析研究综述

应县木塔历史悠久,结构复杂,其主要结构构件及构造做法基本上保留了原建时期的面貌,是研究我国早期古代建筑技术及大木制度的重要实物遗存,具有独特的艺术价值和极高的科学价值和成就。然而,由于年久失修。再加上民国时期的错误修缮和战争年代的炮弹袭击以及后来多次地震的损伤累积,当前,应县木塔二层明层结构倾斜变形严重,底部三层结构病害缠身,结构亟须修缮加固。近80年来,国内数十家单位参与应县木塔保护和研究工作,取得一些成果,为制定应县木塔保护方案提供了理论依据和基础数据。本文围绕应县木塔结构试验、结构计算及结构监测等几个方面的工作,梳理和归纳了应县木塔结构监测与试验分析的研究现状,并提出现存问题和建议,供相关研究和技术人员参考。     

应县木塔变形监测的技术与方法

针对应县木塔整体及局部的变形监测,近年来利用成熟的测绘方法和技术,如自由设站、三维平差、测量机器人、改进多测回测角软件、应用高铁CPIII测量数据处理方法等进行监测工作,保证了数据精度,同时提高了工作效率。通过2~3个月为一周期的变形监测,截至2020年12月已经获得了28组监测数据。对数据分周期间、年度、累积时间的整理分析,计算本次变化量、本次变化速率、累计变化量及累计变化速率,绘制木塔各层偏移情况图、二层各立柱存量以及增量曲线表、基础及各层沉降情况表等,最终以年度总结报告的形式表达。实践表明,目前使用的测量技术与方法满足应县木塔变形监测的精度要求,为应县木塔保护工作提供了阶段性数据支撑。但是仍存在很多的技术难题,比如结构更加复杂的木塔暗层几何变形监测问题,塔刹、屋面的精确监测问题等等。随着变形监测技术的不断发展,应县木塔的变形监测方法将进一步完善,思路也将更加广泛。     

梁思成林徽因与应县木塔

1928年3月梁思成和林徽因在加拿大渥太华举行了婚礼,当时梁思成的姐夫正在那儿做中国总领事。这对新人真是门当户对,梁思成的父亲梁启超是维新变法的领袖,后来做过袁世凯政府的司法总长和段祺瑞政府的财政总长,林徽因的父亲林长民是梁启超的同僚,做过段祺瑞政府的司法总长。婚后,梁、林     

浅谈应县木塔档案资料的管理与建设

山西应县木塔是世界上现存最古老,最高的木结构塔式建筑,历史悠久,举世罕见。木塔修缮保护工程管理委员会是山两省政府、山西省文物局为保护木塔成立的一个专门机构。其所收集的档案资料成为修缮、研究和开发木塔的最全面、最完整,最新的资料信息库。长期以来,木塔管委会主要收集、保存了大量的与木塔维修有关的技术资料,包括图书资料,文书资料,技术资料,图纸资料,声像资料,录音资料,录像资料等,并多次组织专家进行综合评议,力争将木塔这一国宝保护好,维修好,并传之久远。本文就木塔档案技术资料的建设与管理谈谈个人的几点看法。     

应县木塔科学价值、倾斜变形与保护路径探析

应县木塔是世界上现存最古、最高的一座可登临的木构楼阁式建筑,也是现存唯一的一座真正具有多层使用空间的古代木构佛塔。应县木塔柱具有的自复位及刚柔分层为主的结构特点与科学价值,是应县木塔保护的科学基础与逻辑起点。应县木塔目前最为主要的病害是二、三层,尤其是二层局部倾斜严重。通过中国文化遗产研究院2008年以来对应县木塔的持续监测,尤其是2015年以来的整体变形监测,并追溯其早期影像资料与文字记载,明确了应县木塔倾斜严重部位的变形特点及速率。监测显示二层各柱整体呈现自西南向东北倾斜在持续渐进发展,各柱倾斜增量大体上均自西南向东北逐渐减小,北侧和东北侧部分柱子外倾。近三十年在国家文物局密切关注下木塔相关监测、研究与加固措施一直在持续开展。多年来,各界专家学者围绕木塔修缮提出不同类型的保护方案。学术争鸣谋定后动,应县木塔应秉持价值保护与最小干预理念,以"减缓或遏止倾斜发展"为目标,积极采取切实有效措施"维持现状",研究编制完备妥善的"全面修缮"方案"备而不用"。相应地,提出了应县木塔整体的保护项目线路图。     

不可移动文物安全稳定风险防控现状与思考——以应县木塔为例

应县木塔历经千百年环境劣化损伤和近代战争创伤,近年倾斜总量和倾斜趋势不断加剧。然而社会各界对木塔"是否存在失稳倒塌风险、采用何种措施防控失稳风险"等方面至今没有达成共识。通过对不可移动文物安全稳定风险科学内涵的再理解和防控现状的分析,从应县木塔自身结构离散体模型特征出发,对其风险劣化损伤机理、稳定承载机理及性能提升措施等关键科学技术问题进行思考,提出研究方向建议:复建等比例木塔,开展传统木结构建造技艺、连接界面耦合性能和内部劣化损伤识别方法等基础研究;研究木塔静力稳定风险评估准则缺失的现实瓶颈问题,尽早制定针对木塔倾斜失稳风险现状的应急措施方案;完善木塔动力稳定风险评估准则,为消除木塔稳定风险的措施装备开发提供理论依据;基于大科学装置开展大科学研究,实现木结构古建筑安全稳定风险防控理论方法创新。同时提出,在应县木塔稳定风险防控研究与保护应用实践基础上,基于拟建的国家文化遗产科技创新中心大科学装置,针对不可移动文物安全面临的关键科学技术瓶颈问题,开展跨领域、多学科的大科学研究,必将全面推进我国不可移动文物安全稳定风险防控理论方法的创新建立和技术装备的发展应用。     

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。     

傩仪的结构与作用

傩祭中的舞蹈或戏剧作为傩仪的有机部分,往往是其仪式过程的夸张和浓缩,也是对傩仪禳镇主题的艺术表达。傩仪作为功用明确的宗教与民俗现象,就文化结构而论,"层次结构"、"空间结构"、"角色结构"是其最基本的方面,也最能展现傩仪的文化特质和信仰内涵;而就傩仪的功能作用而论,"启活作用"、"聚众作用"、"俗化作用"、"传播作用"在傩仪中尤为突出。     

沧州铁狮子结构健康监测系统研究及测试试验

沧州铁狮子结构健康监测的研究为我国室外大型铁质文物的保护起到了示范作用。针对文物本体保护原则和铁狮子特有的结构形式,提出了健康监测系统的设计指导思想,构造了系统的总体框架,深入研究了传感器与数据采集子系统,对传感器进行选型,优化配置数据采集硬件系统并运用LabVIEW开发了专用的数据采集系统软件;开发了数据管理子系统,运用SQLServer建立中心数据库,运用Delphi设计了数据管理的用户操作界面,开发了相应的数据处理分析程序;运用MATLAB开发了基于ANSYS的铁狮子结构专用有限元分析模块,并初步探讨了结构的安全评定方法;通过Delphi软件建立系统集成平台,统一协调沧州铁狮子健康监测各子系统共同运行,编制了包括结构分析软件ANSYS、MATLAB等在内的所有相应接口程序。在以上研究成果的基础上,进行了沧州铁狮子结构健康监测试验,试验验证了该系统的可靠性,结果表明试验监测数据能够反映结构基本性能。     

水平地震作用下大式带斗栱木结构古建筑的抗倒塌性能分析

基于根据宋代《营造法式》制作的某单层单开间殿堂式木结构振动台模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型。通过模型的数值计算值与振动台实测数据之间的对比分析,验证了建模方法的正确性。提出了柱脚滑移倒塌的相对位移判定准则及柱架层间倒塌的最大层间位移角判定准则,并采用增量动力分析(IDA)方法对这两种倒塌机制进行研究。结果表明:木结构古建筑在普通地震波作用下不易出现柱脚滑移倒塌;层间倒塌为长周期地震波作用下最易出现的倒塌机制;相对于普通地震波而言,木结构古建筑受长周期地震波作用的影响更大。     

浅析建筑墙面装饰装修设计的结构要求及作用

随着现代社会飞速发展,人们的生活质量不断提高对居住环境的要求也日益增加,市场需求的增加也就促进了房屋装饰行业蓬勃发展,墙面作为房屋装修中十分重要的一部分,对房屋起到支撑的作用,在保证住房质量的同时人们还追求住房环境的美观性.施工单位选取适合的建筑材料,配合着切实可行的施工技术,以此保证墙面装饰装修设计的效果,实现预期的...     

氧化铁及分相结构对钧窑蓝色系釉的呈色作用

钧窑大部分产品的基本釉色之一是各种浓淡不一的蓝色乳光釉。为了探讨釉层呈乳光蓝色及其深浅的原因,利用聚焦离子束、场发射扫描电镜(配备EDS)、高分辨率透射电镜(配备EDS)、穆斯堡尔谱仪以及紫外可见分光光度计等手段,对7片出土于河南禹县钧窑遗址的具有深浅不一蓝色釉层的残片样品进行科学分析。结果发现,钧窑蓝色系釉层的主要着色剂为Fe2+,其含量的增加能够使釉面蓝色饱和度增大;此外,釉层中存在着大小不一的分相液滴,小液滴尺寸增大,能够使蓝色釉面颜色偏绿、明度提高。即钧窑蓝色乳光釉的呈色是化学成分和显微结构的共同作用,也是对可见光散射和吸收共同作用的结果。     

冻融作用对古青砖宏观性能及微观结构劣化的影响

砖质文物建筑多数处于室外工作环境,其损伤呈现出冻融循环条件下的物理风化和材料水解条件下的化学风化联合作用破坏形态,致使古青砖文物面临着严重的环境侵蚀风化问题。为此,以古建筑青砖为研究对象,通过对6组试样分别进行0,15,30,45,60和75次冻融循环试验,分析冻融循环次数对古青砖的孔洞率、质量、抗压强度的影响规律。在此基础上,通过TEM(透射电子显微镜)扫描探讨了冻融作用对古青砖微观结构的损伤过程及劣化机理。结果表明:随着冻融循环次数的增加,古青砖的孔洞率、质量损失率以及强度损失率均增大;TEM扫描发现冻融对古青砖造成了明显的微观孔隙结构损伤,特别是75次冻融循环后该损伤明显激增。同时,利用XPS(X射线光电子能谱仪)测试古青砖化学成分的组成,说明青砖体内碳酸盐等可溶性盐类的晶体水解造成青砖的微观孔隙结构损伤,是其遭受化学风化作用的主要原因。     

图书馆在信息环境下服务职能的转变及作用

进入21世纪,科技发展日新月异。网络提供了全新的信息环境,图书馆工作将逐渐实现信息资源数字化、信息传递网络化和信息实体虚拟化。面对社会对信息需求的日益强烈,图书馆信息服务职能模式和发挥的应用也发生了变化。     

文化与环境互动作用下的中古经济与地理变迁

随着先秦古史分期和明清资本主义萌芽讨论近年以来的逐渐沉寂,关于中古社会变迁的研究却日益热闹起来。这些年海内外每年都要举行数以十计的学术讨论会,讨论唐宋变革或中古变迁问题。关于中国历史上的“中古”时代虽然迄今仍然莫衷一是,但若说中古社会的变迁,大体都会包括“汉唐”的历史走向和“唐宋”历史变革等问题。过去贺昌群、侯外庐、胡如雷等大多着眼于这个时期的土地关系、政治口号的变化。最近的讨论一般以社会变迁为论题。这里发表的几篇笔谈,切入的角度各不相同。谷川道雄从国家与社会的关系、张国刚从家法伦理观念、吴丽娱从“礼”与书仪形制的关系分别讨论了汉唐历史的走向问题。王利华则试图将中古以后的宋代和中古以前的汉代做一个大跨度的对比,讨论中古文化与环境的互动。王永平从文化方面对于唐宋变革进行了概括。学术界一般认为最早提出唐宋变革问题的是日本学者内藤湖南,葭森健介结合明治维新以后日本学习西方文化的大背景,叙述了内藤史学受到西方文化史学影响的具体史实,为我们提供了许多新认识。由此可见,本期笔谈的一组文章,虽然不是也不可能对于“中古社会变迁”这一主题作全面探讨,但是来自中国和日本不同年龄段的诸位作者都展现了比较新的观察视角,或者试图提出一些新问题。这     

博物馆文物的防震保护研究（二）－－设防地震动输入及结构地震反应

通过对上海及邻近地区地震危害性分析,结合地震研究工作结果,根据上海博物馆物防震保护的具体要求,研究确定了该博物馆物防震保护的设防水准及地震动参数。场地地震动输入峰值加速度水准确定为50年超越概率3％,地震动反应谱采用上海市标准《建筑抗震设计规范》（DGJ08－9－92）中给出的地震影响系数曲线（阻尼比0．05）,并将输入峰值加速度调整为180gal。研究采用了目前 拟合反应谱的方法,通过拟合选定的地震动应标准谱,合成了6条人造地震波时程曲线,拟合精度控制在相对误差不大于5％,同时结合上海市《建筑抗震设计规范》（DGJ08－9－92）中所附的一条强震记录,共同作为上海博物馆结构地震反应分析的输入地震动,又根据上海博物馆建筑的结构特征分析,结合建筑结构动力地震反应分析的输入地震动。又根据上海博物馆建筑的结构特征分析,结合结构动力特征的实测结果,通过采用模型结构时程分析计算方法,计算并获得了在遭遇设防地震时,上海博物馆建筑每一层的地震动反应,表明上海博物馆建筑各楼层的地震动反应具有明显的楼层放大作用。对各楼层地震动反应的统计分析,给出了上海博物馆建筑每一层的地震动参数,以此可作为今后物地震危害性分析,及研究设计隔震装置等防震措施的依据。     

清代前期多元复合货币结构下的困惑与对策

清代前期发挥作用的是白银、铜钱以及会票等民间自律货币并存的多元复合货币结构。清初废银论及萧条说,将白银作为社会衰败的原因,是从货币的职能和功能进行了片面的解读,白银的货币化表明中国的价值尺度实现了摆脱铜钱的根本转换。银钱比价的变动,决不是两者在供求上简单的数量关系,而是反映了基于金属货币的自然特质在质量不一、金属货币的非货币化前提下不同阶层货币占有的不均匀和财富分配的不平等,从而出现"白银陷阱"。突破金属货币数量限制的尝试仅限于基于基层共同体和行业组织人的信任为基础的自律货币会票之类,一国一通货性质的信用货币创造机制由于缺乏制度改进在清代前期未能实现。     

国际关系视角下的博物馆对外展览:作用与挑战

在国际关系视角下,博物馆对外展览既可以被归为服务于一国对外政策的文化外交,也可以被归为致力于长远宏观目标的人文交流.每个对外展览因动因不同,所发挥的作用也不尽相同,但通常作用包括形塑国家形象、搭建沟通桥梁、增进相互理解.与此同时,国内外政治形势、法律框架、国家政策等都是对外展览发生的重要背景和能够发生的决定条件,而展览能否真正改变观众的行为或态度又受到文化偏见的干扰,这就造成了博物馆对外展览影响力的不可控性和缓释性.面对这些挑战,中国博物馆作为民族国家的形象代表,应当致力于在更高层次上将独特性转化成普遍性,以自己的方式表现其他社会和文化同样注重的价值,为推动构建人类命运共同体贡献力量.     

山西唐至清宗教木构建筑梁架结构演化及图解(下)

选择山西唐至清有文字可考且原真性强的代表性宗教木结构建筑,类比分析其梁架结构的时代性和区域性特征,总结梁架几何图形的组合形制和区域性结构手法以及历代营造技术的继承、发展和创新规律。     

结构与过程:集体记忆视域下民俗的能动性探源

传统民俗学虽将民俗与日常生活置于二元区隔的关系之中,但对民俗"殊异"与"泛在"并存的特质有所忽视。而集体记忆理论,因其兼顾记忆的当下与集体的双重属性,故能在主客体交融的语境下重新界定民俗的能动性根源。这种能动性可以通过追溯集体记忆理论的逻辑原点,即柏格森的记忆理论与涂尔干的集体理论得以阐发。然而,在哈布瓦赫的"集体记忆"范式下,民俗的能动性却只能被单方面归结于社会框架,并与时空框架形成主客体二分的结构化关系,这忽视了时空框架本身对民俗意义创造性表述的可能。而受胡塞尔"生活世界"的意向性与海德格尔的实践性"身体"影响,康纳顿与阿斯曼对集体记忆理论的改造与丰盈则揭示了:除了囿于固定的时空框架,民俗还能够通过体化实践与互惠活动,真正实现与记忆同构、与身体互动、与生活世界的有机勾连,从而在"结构"与"反结构"交替演绎的过程化拓展中,对社会变革产生独特的能动作用。