文物防震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各地區(qū)地震動(dòng)特性差異,地震動(dòng)經(jīng)歷博物館館舍、 館內(nèi)每個(gè)展柜,傳至館藏文物的地震作用效應(yīng)各異,館藏文物地震響應(yīng)分析和設(shè)計(jì)應(yīng)基于館舍和館藏文物的雙重防震安全,充分體現(xiàn)防震性能化設(shè)計(jì)理念。 按照地震動(dòng)傳播過(guò)程“從震源發(fā)生,傳遞至建筑結(jié)構(gòu)各樓層,經(jīng)展柜傳至館藏文物”進(jìn)行分析,建立“地震波 + 館舍 + 展柜 + 文物”全模型,分析館舍結(jié)構(gòu)、展柜及文物之間的相互振動(dòng)影響及動(dòng)力耦合作用,得到文物的真實(shí)振動(dòng)響應(yīng); 通過(guò)抗震安全指標(biāo)評(píng)價(jià)其安全性,并輔以現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力特性實(shí)測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證,給出合理的分析方法和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。
文物全系統(tǒng)防震設(shè)計(jì)理念
應(yīng)考慮以下四個(gè)方面:
1) 全系統(tǒng)安全目 標(biāo)。 震害分析表明,地震動(dòng)經(jīng)歷館舍、展柜、文物底座,其中任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)震害,均會(huì)危機(jī)文物安全,應(yīng)建立“地震波 + 館舍 + 展柜 + 文物”全系統(tǒng)防震安全性能目 標(biāo),文物展陳防震應(yīng)從博物館館舍、展柜或展陳臺(tái)座、文物本身三個(gè)方面考慮。
2) 個(gè)性化安全設(shè)計(jì)。
每個(gè)地區(qū)地震動(dòng)特性不同,地震動(dòng)經(jīng)歷博物館館舍、 館內(nèi)每個(gè)展柜,傳至每個(gè)館藏文物的地震作用效應(yīng)各異。 因此,每個(gè)館藏文物均應(yīng)進(jìn)行“地震波 + 館舍 + 展柜 + 文物”的全系統(tǒng)安全目標(biāo)地震作用全過(guò)程性能分析及個(gè)性化安全目標(biāo)。
3) 館舍展陳防震措施。
館藏文物與展具、 展具與館舍之間多為浮放關(guān)系,其安全性基本只與館舍的加速度效應(yīng)相關(guān); 目 前館舍及展具基本采用增強(qiáng)剛度即“堵( 抗) ”的方法防震,造成文物加速度響應(yīng)的放大; 故基于文物安全需求,博物館館舍、展具、文物底座應(yīng)采取隔震、 消能減震( “疏導(dǎo)措施”) ,以降低地震下文物的加速度響應(yīng)。
4) “私人定制”的防震產(chǎn)品。
綜合考慮不同地區(qū)地震烈度、博物館館舍結(jié)構(gòu)類型及文物的個(gè)體差異,對(duì)文物防震裝置進(jìn)行系統(tǒng)化全過(guò)程性能設(shè)計(jì),有效控制每個(gè)文物不同的地震響應(yīng),實(shí)現(xiàn)文物防震安全性的“私人定制”。充分考慮到我國(guó)各地區(qū)震源特征、 館舍結(jié)構(gòu)、文物種類和等級(jí)的差異性,《館藏文物防震規(guī)范》WW/T 0069-2015 中,基于館藏文物防震安全提出館舍、展陳和文物全系統(tǒng)防震安全理念設(shè)計(jì)方法和具體措施。
館藏文物地震效應(yīng)分析簡(jiǎn)化方法如下:
1) 抗震設(shè)防烈度不超過(guò) 6 度地區(qū)的博物館內(nèi)館藏文物,如文物結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,高寬比小于 3 且重量較輕,可采用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算館藏文物地震作用效應(yīng)。
2) 文物高寬比小于 3 的,應(yīng)考慮文物與展柜動(dòng)力耦合影響采用數(shù)值模擬法進(jìn)行地震作用效應(yīng)計(jì)算; 樓蓋豎向振動(dòng)卓越頻率不大于 5Hz 時(shí),應(yīng)計(jì)入豎向地震的影響。 抗震超限的復(fù)雜博物館結(jié)構(gòu)、 建于不利場(chǎng)地的博物館內(nèi)館藏文物,以及高寬比不小于 3 或單體文物質(zhì)量大于 1 噸的文物,應(yīng)考慮館舍結(jié)構(gòu)、展柜、館藏文物動(dòng)力耦合影響采用數(shù)值模擬法進(jìn)行地震作用效應(yīng)計(jì)算。
3) 珍貴文物及博物館內(nèi)重點(diǎn)保護(hù)文物,應(yīng)采用試驗(yàn)分析法進(jìn)行館藏文物與展柜組合的模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分析館藏文物及展柜的地震作用效應(yīng)。 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的地震波輸入應(yīng)采用文物展柜安放處的樓( 地) 面地震波,通過(guò)場(chǎng)地地震波和博物館結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬確定。