年代久遠(yuǎn)、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(yán)重的是導(dǎo)致古塔結(jié)構(gòu)變形日趨嚴(yán)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(píng)估最重要的評(píng)判指標(biāo)。本項(xiàng)目通過(guò)磚石古塔基本特點(diǎn)的分析，對(duì)影響其變形的主要因素進(jìn)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(jì)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(cè)模型。通過(guò)對(duì)磚石古塔結(jié)構(gòu)變形突變點(diǎn)的預(yù)測(cè)，達(dá)到評(píng)估古塔結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性的目的，為評(píng)估古塔安全提供依據(jù)，為維修和管理提供參考。本項(xiàng)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(cè)模型研究，并用信息擴(kuò)散技術(shù)解決數(shù)據(jù)不足的問(wèn)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(guó)的古塔保護(hù)，具有明顯的實(shí)用價(jià)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(lèi)寶貴的遺產(chǎn)。開(kāi)展古塔地震損傷機(jī)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(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。本項(xiàng)目以汶川地震受損古塔為典型，重點(diǎn)研究受損結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性響應(yīng)的變化規(guī)律，探討古塔地震損傷機(jī)理與損傷特征的表達(dá)方法，主要內(nèi)容為：（1）基于無(wú)損測(cè)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(shí)別與模擬技術(shù)；（2）綜合古塔結(jié)構(gòu)組成、建筑特征、場(chǎng)地環(huán)境等地震作用影響因素的整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建方法。通過(guò)研究，將進(jìn)一步完善我國(guó)古塔防震減災(zāi)的理論分析體系，推動(dòng)現(xiàn)代測(cè)試模擬技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用。項(xiàng)目的研究成果可為眾多亟待檢測(cè)和加固的古塔提供有益的參考，并可為國(guó)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(kāi)展古塔地震損傷機(jī)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(hù)的關(guān)鍵性工作。本項(xiàng)目以汶川地震受損古塔為典型，研究受損結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的變化規(guī)律，探討古塔地震損傷機(jī)理與特征的表達(dá)方法，主要內(nèi)容為：（1）基于無(wú)損測(cè)試的古塔隱蔽工程參數(shù)和損傷狀態(tài)的識(shí)別與模擬技術(shù)；（2）綜合古塔結(jié)構(gòu)組成、場(chǎng)地環(huán)境等地震作用影響因素的整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建方法。 經(jīng)過(guò)課題組三年來(lái)的努力，各項(xiàng)研究工作按計(jì)劃執(zhí)行，并取得以下四項(xiàng)代表性成果。 （1）基于磚石古塔震害程度的地震烈度評(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)。以汶川地震災(zāi)區(qū)的六十多座磚石古塔的統(tǒng)計(jì)分析資料為依據(jù)，針對(duì)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(jí)定義；提出了蘊(yùn)含中國(guó)歷史文化特色的，與現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)防烈度相對(duì)應(yīng)的，基于磚石古塔震害程度評(píng)價(jià)地震烈度的參考標(biāo)準(zhǔn)。 （2）基于無(wú)損測(cè)試的古塔隱蔽工程和損傷狀態(tài)的識(shí)別模擬技術(shù)。針對(duì)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(dá)（GPR）圖譜特征與古塔內(nèi)部構(gòu)造、殘損狀況的對(duì)應(yīng)關(guān)系，編制了基于MATLAB的GPR測(cè)試結(jié)果模擬分析程序；根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、材料特征及場(chǎng)地狀況，歸納了環(huán)境脈動(dòng)測(cè)試與計(jì)算機(jī)模擬綜合確定古塔動(dòng)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(jī)理的理論與試驗(yàn)研究。研究了傳統(tǒng)磚砌體的材料破壞準(zhǔn)則，提出了采用顯式積分法對(duì)磚石古塔進(jìn)行非線性動(dòng)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(shí)序與空間分布特征。應(yīng)用彈塑性時(shí)程分析法對(duì)磚石古塔在地震作用下的動(dòng)態(tài)反應(yīng)進(jìn)行分析計(jì)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(jī)理；首次進(jìn)行了小尺度磚石古塔模型的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，對(duì)古塔在地震作用下的破壞機(jī)理進(jìn)行了驗(yàn)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(duì)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(yàn)，確定了加固材料的合理設(shè)置方法；針對(duì)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(xiàng)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(guó)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(lèi)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(jià)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(guó)傳統(tǒng)磚石建筑

4.2 國(guó)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(jī)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(shí)例

7.1 賴特的作品

7.2 磚之建筑

7.3 石之建筑 2100433B