年代久遠、自然環(huán)境惡化不僅加劇了古塔結(jié)構(gòu)的損壞和老化，更嚴重的是導(dǎo)致古塔結(jié)構(gòu)變形日趨嚴重并逐漸呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)狀態(tài)。古塔是古代的高層建筑，其變形是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評估最重要的評判指標(biāo)。本項目通過磚石古塔基本特點的分析，對影響其變形的主要因素進行研究，采用各種不均勻應(yīng)力水平狀態(tài)下土體流變的計算方法，根據(jù)塔身材料在應(yīng)力和環(huán)境偶合作用下的衰減規(guī)律，建立磚石古塔結(jié)構(gòu)變形預(yù)測模型。通過對磚石古塔結(jié)構(gòu)變形突變點的預(yù)測，達到評估古塔結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性的目的，為評估古塔安全提供依據(jù)，為維修和管理提供參考。本項目首次從單體研究上升為規(guī)律性的結(jié)構(gòu)變形預(yù)測模型研究，并用信息擴散技術(shù)解決數(shù)據(jù)不足的問題，具有重要的科學(xué)意義。該研究的成果可以直接應(yīng)用于我國的古塔保護，具有明顯的實用價值。 2100433B

磚石古塔融合了中外文化與建筑藝術(shù)的精華，是人類寶貴的遺產(chǎn)。開展古塔地震損傷機理與分析模型的研究，提出有效的抗震分析與鑒定方法，是地震區(qū)文物防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵性工作，具有重大的經(jīng)濟價值和社會意義。本項目以汶川地震受損古塔為典型，重點研究受損結(jié)構(gòu)動力特性響應(yīng)的變化規(guī)律，探討古塔地震損傷機理與損傷特征的表達方法，主要內(nèi)容為：（1）基于無損測試與模態(tài)擬合的古塔隱蔽工程參數(shù)和結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的識別與模擬技術(shù)；（2）綜合古塔結(jié)構(gòu)組成、建筑特征、場地環(huán)境等地震作用影響因素的整體結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型的構(gòu)建方法。通過研究，將進一步完善我國古塔防震減災(zāi)的理論分析體系，推動現(xiàn)代測試模擬技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用。項目的研究成果可為眾多亟待檢測和加固的古塔提供有益的參考，并可為國家制定相應(yīng)的規(guī)范提供基本的依據(jù)。

古塔是寶貴的建筑遺產(chǎn)。開展古塔地震損傷機理與分析模型的研究，提出有效的抗震分析與鑒定方法，是文物保護的關(guān)鍵性工作。本項目以汶川地震受損古塔為典型，研究受損結(jié)構(gòu)動力特性的變化規(guī)律，探討古塔地震損傷機理與特征的表達方法，主要內(nèi)容為：（1）基于無損測試的古塔隱蔽工程參數(shù)和損傷狀態(tài)的識別與模擬技術(shù)；（2）綜合古塔結(jié)構(gòu)組成、場地環(huán)境等地震作用影響因素的整體結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型的構(gòu)建方法。 經(jīng)過課題組三年來的努力，各項研究工作按計劃執(zhí)行，并取得以下四項代表性成果。 （1）基于磚石古塔震害程度的地震烈度評價參考標(biāo)準。以汶川地震災(zāi)區(qū)的六十多座磚石古塔的統(tǒng)計分析資料為依據(jù)，針對古塔的建筑結(jié)構(gòu)特征、地震損傷規(guī)律以及文物修復(fù)的特定要求，確立了古塔震害分級定義；提出了蘊含中國歷史文化特色的，與現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)防烈度相對應(yīng)的，基于磚石古塔震害程度評價地震烈度的參考標(biāo)準。 （2）基于無損測試的古塔隱蔽工程和損傷狀態(tài)的識別模擬技術(shù)。針對磚石古塔構(gòu)造特征與砌體結(jié)構(gòu)裂縫規(guī)律，建立了探地雷達（GPR）圖譜特征與古塔內(nèi)部構(gòu)造、殘損狀況的對應(yīng)關(guān)系，編制了基于MATLAB的GPR測試結(jié)果模擬分析程序；根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)類型、材料特征及場地狀況，歸納了環(huán)境脈動測試與計算機模擬綜合確定古塔動力特性的方法，提出了考慮地基作用的古塔有限元建模方法。 （3）地震作用下磚石古塔破壞機理的理論與試驗研究。研究了傳統(tǒng)磚砌體的材料破壞準則，提出了采用顯式積分法對磚石古塔進行非線性動力分析的方法及技術(shù)參數(shù)，模擬出磚石古塔地震破壞的時序與空間分布特征。應(yīng)用彈塑性時程分析法對磚石古塔在地震作用下的動態(tài)反應(yīng)進行分析計算，歸納出變形與內(nèi)力反應(yīng)規(guī)律, 揭示出磚石古塔豎向中軸截面劈裂、頂部1/3以上脫落、局部壓潰的破壞機理；首次進行了小尺度磚石古塔模型的振動臺試驗，對古塔在地震作用下的破壞機理進行了驗證研究。 （4）現(xiàn)代建筑材料加固磚石古塔的工藝與抗震性能研究。針對古塔震害特征和環(huán)境因素，研究鋼材、砌體以及粘接材料的風(fēng)化腐蝕作用規(guī)律，優(yōu)選了材料配方；完成了古塔灌漿圍箍加固砌體墻的抗震性能試驗，確定了加固材料的合理設(shè)置方法；針對磚石古塔豎向劈裂的震害現(xiàn)象，提出了預(yù)應(yīng)力碳纖維板圍箍加固古磚塔的工藝，研制了碳纖維板的張拉錨固一體化裝置。 本項目的研究成果將有利于建筑遺產(chǎn)減災(zāi)理論體系的建設(shè)，也可為我國眾多亟待鑒定和加固的古塔提供有益的參考。 2100433B

1 關(guān)于磚石的研究

1.1 磚石材料的分類及性能

1.2 研究定位及理論基礎(chǔ)

2 磚石建筑的審美

2.1 材料的審美價值

2.2 材料的審美要素

2.3 磚石建筑的審美

3 磚石結(jié)構(gòu)的輝煌

3.1 墻

3.2 梁

3.3 柱式

3.4 拱券

3.5 穹頂

4 磚石建筑的成就

4.1 中國傳統(tǒng)磚石建筑

4.2 國外傳統(tǒng)磚石建筑

5 現(xiàn)代磚石材料的應(yīng)用

5.1 現(xiàn)代磚石材料的發(fā)展

5.2 傳統(tǒng)磚石材料的應(yīng)用

5.3 磚石與其他材料的組合

6 現(xiàn)代磚石建筑解析

6.1 賴特與有機建筑

6.2 現(xiàn)代石建筑解析

6.3 現(xiàn)代磚建筑解析

7 現(xiàn)代磚石建筑實例

7.1 賴特的作品

7.2 磚之建筑

7.3 石之建筑 2100433B