故宫太和殿二层斗拱竖向加载试验

为了更好地保护古建筑,采取静力试验方法,以故宫太和殿二层平身科、柱头科、角科斗拱为对象,研究了竖向荷载作用下斗拱的受力性能。基于上述3种斗拱构造特征,制作了1∶2比例模型,进行了竖向加载试验,讨论了不同斗拱在荷载作用下的破坏形式、内力及变形特征,归纳了斗拱的竖向刚度计算模型。结果表明:竖向荷载作用下,太和殿二层斗拱的坐斗及与之相交的头翘、正心瓜拱容易产生破坏,且模型倒置时下层构件受力要小于上层构件。对于不同斗拱而言,斗拱极限承载力:平身科角科柱头科;斗拱变形及残余变形量:柱头科角科平身科;斗拱延性:角科柱头科平身科。竖向荷载作用下,太和殿二层斗拱的竖向刚度计算模型可简化为三折线段形式。     

龙门石窟张夏组鲕粒灰岩特征及溶蚀试验研究

张夏组碳酸盐岩是龙门石窟主要造窟地层,水岩作用强烈。近年来酸雨进一步加剧了龙门石窟碳酸盐岩的溶蚀。为了对龙门石窟的保护提供相关资料,需进一步探讨鲕粒灰岩的抗风化能力。为此,对东山石窟区所在张夏组分层、取样,进行成分、微观结构分析,并通过室内酸雨溶蚀模拟实验来研究张夏组地层的溶蚀规律。研究表明,龙门石窟张夏组各地层溶蚀差异较大,其单位面积溶蚀质量与钙镁比正相关;鲕粒灰岩风化后表面粗糙度与鲕粒含量密切相关;研究区张夏组鲕粒成分主要为白云石,鲕粒灰岩的抗化学侵蚀能力比普通灰岩更强。通过对张夏组地层岩性的分析及其溶蚀规律的研究,为龙门石窟的保护提供了基础科学资料。     

江苏盱眙县泗州城遗址出土大铁锅的现场保护

江苏盱眙县泗州城遗址考古出土的大铁锅迅速发生锈蚀,需要采取现场保护措施。为此,经现场XRF检测并取样后进行铁锅材质金相分析、锈蚀物拉曼光谱(LRS)分析。结果显示,铁锅为灰铸铁铸成,锈蚀物主要成分为Fe_2O_3、Fe_3O_4、γ-FeOOH。由于不稳定锈蚀物的存在,铁锅有继续腐蚀的趋势。因此,在遗址现场,通过去锈、清洗、涂刷型磷化液缓蚀、微晶石蜡封护等措施对铁锅进行了保护。处理后的铁锅状况稳定,没有出现继续腐蚀。该现场保护措施,可为考古出土大型铁器的保护提供一定的借鉴作用。     

基于事故树的布达拉宫雷击火灾风险分析与保护

布达拉宫自兴建以来曾遭受多次不同程度雷击,一旦雷击引发火灾会造成不可挽回的损失,因此需要进行科学合理的雷击火灾分析以有效指导布达拉宫减灾工作。对于布达拉宫雷电可能引起火灾的风险,建立布达拉宫雷击火灾事故树,综合考虑布达拉宫因雷电引发火灾事件发生的可能过程、可能途径。最后对雷击火灾事故树最小割集、最小径集、基本事件的结果重要度进行比较,同时分析布达拉宫地区雷电活动规律。分析结果表明:布达拉宫雷击火灾事故树一共有22个基本事件,有308种可能导致布达拉宫因雷击引起火灾事件发生的途径。布达拉宫雷击火灾防护是一项复杂工程。研究表明,最便于采取的防护措施是加强其雷电防御能力,如清除引雷隐患、安装电涌保护器、进行等电位连接等。     

辽中京遗址采集细白瓷的成分分析及年代问题研究

为合理编制《辽中京遗址保护规划》,规划课题组对辽中京的历史沿革和遗址遗存进行了全面的调查、研究和评估。为此,采用能量色散X射线荧光(EDXRF)分析方法,对采集自内蒙古宁城县辽中京遗址的细白瓷进行了主量元素测定。所测数据与定窑、龙泉务窑细白瓷文献数据进行比较。统计显示所采细白瓷中67%落在定窑五代至北宋产品主成分区域内,说明遗址内细白瓷主要为辽代遗存,多产自北宋的定窑,充分反映了宋辽之间的密切交流。结合科技分析结果,推断城址内部分夯土遗存可以早至辽代晚期或金初。研究结果有助于确定辽中京遗址的辽代遗存,为保护规划的编制提供了科学依据。     

韩城大禹庙藻井画脱酸与加固保护研究

韩城大禹庙始建于1301年,1579年重建,其佛龛顶部藻井画共168格,内容为花鸟人物,色彩饱和,具有很高的历史文化价值。近年来由于自然环境的影响,藻井画出现了大面积剥离、脱落、污染、起翘、鼓泡、撕裂、脆化等病害,使该批藻井画濒临自毁,如不及时抢救修复,将永远消失。为此,在对其病害进行调研的基础上,研究了藻井画脱酸和颜料加固的方法和材料。通过实验对模拟纸样进行处理,测试了脱酸加固前后、老化前后,纸张的抗张强度、耐折度等各物理性能。结果表明,脱酸加固剂能够在保持藻井画的原貌、色泽、质感的情况下,使保护后的藻井画各物理性能有较大提高,大大延长了藻井画的保存寿命。研究结果可为韩城大禹庙藻井画的修复、提供科学依据。     

三组明清织物装饰捻金线的技术分析与比较研究

为了对比分析不同金属线的形貌、材质和工艺差异,理解不同时代金属线差异产生的原因,利用显微形貌观察与科学仪器分析对三组明清纺织品捻金线样品的金属箔条、有机质背层、芯线进行了形貌观察分析。对比了三组捻金线的形貌、结构、尺寸和材质特征,对其制作工艺进行了对比分析,得出了三组捻金线的质量优劣等次,发现了金属线的选用与被装饰织物的时代、功用性质和文化属性之间存在一定关系的现象。含金量高的金属箔条、蚕丝芯线、尺寸纤细、制作精细的捻金线属于高等次的捻金线,常用于等级高、文化属性及功用重要的纺织品文物装饰,其中不带背层的金属线等级又高于带有背层的金属线。本研究对开展金属线系统分析和金属线对比研究具有较高的参考价值。     

二龙湖遗址出土铁器的金相学研究

为系统地揭示出二龙湖遗址铁器的金相组织,展示其钢铁技术进步,此次对遗址出土的铁器进行系统的金相学检测和研究,获得了大量的钢铁技术信息。所检测的铁器种类包括铁钁、铁带扣、铁镰、铁刀、铁凿、铁镐、铁剑和铁环钉,均为铸造成型。包括麻口铸铁、白口铸铁、灰口铸铁、铸造后脱碳处理产品韧性铸铁,亦见到有球墨形态存在。在等待考古报告先行发表期间,见有该遗址部分铁器的金相检测及研究论文发表。综合分别进行的检测研究结果,加深了对于战国时期燕国金属工具的性质、东北地区金属文化的内涵以及与中原地区文化及钢铁技术之间渊源关系的认识。     

田螺山遗址出土古菱角实验室保护方法初探

为探讨余姚田螺山遗址出土古菱角的实验室保护方法,选用PEG 4000法、山梨醇法、乙醇-十八醇法对其进行试验,并以空白样品为参照,分别对不同方法处理后的古菱角样品进行多方面分析,以选取保护效果最佳的处理方法。经过处理的古菱角尺寸干缩率明显下降,基本密度大幅提高,菱壳强度增加,并能保持成分基本不变。切片显微观察表明,加固材料的填充能有效支撑菱壳的细胞壁,使古菱角保持稳定的状态。乙醇-十八醇法通过乙醇置换脱水后在水浴加热的条件下使十八醇渗透菱角进行加固,处理后的样品表面色泽与冻干的空白样品最为接近,且久置后状态稳定,在三种方案中最佳。     

北周武帝孝陵出土铜器的焊接模拟实验研究

为研究出土铜器的焊接技术,但文献中仅有少量关于铜焊的记载,而且模拟实验研究少有进行,因此,进行了实验室焊接工艺的模拟研究。以北周武帝孝陵出土铜器中检测发现的焊料为依据,进行了相关的焊接模拟实验研究,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析仪分别对铜锡合金、纯锡焊接红铜样品进行了检测分析,结合结果的分析与讨论,排除了焊料为纯锡的可能性,进一步证实了孝陵发现的焊料为铜锡合金焊料。本研究开展的铜焊模拟实验为日后系统研究铜焊技术具有一定的参考与借鉴意义。