[發明專利]一種確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法

在審

• 申請號: 201210159580.X
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN103424100A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 潘復蘭
• 申請（專利權）人: 潘復蘭
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及古建筑結構保護的領域，具體涉及確定一種在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法。

背景技術

我國是個文物古國，也是文物大國，擁有世界文化遺產38處，全國重點文物保護單位2348處。這些遺產是五千年中華文明的見證和象征，是祖國的瑰寶。但是，隨著基本建設事業的不斷發展，高速鐵路、高速公路、城市軌道交通（地鐵、城鐵）等工業振源迅速增加，這些工業振動對地面上的可移動或不可移動文物，特別是寺廟、殿堂、樓閣、古塔等古建筑的影響和危害也隨之加劇。從已建的軌道交通（地鐵、城鐵等）運營情況看，工業振動已嚴重影響古建筑的生存狀態，如不及時解決，必將造成古建筑逐漸毀壞。

現代建筑結構抗地震的設計是以結構所承受的應力（動應力和靜應力）小于容許應力為依據的，其最終目的是保證結構的安全性。古建筑由于其歷史、文化和科學價值，更由于它是不可再生的資源，因此不能和現代建筑一樣，僅以安全性作為計算依據，必須在考慮安全性的同時，還要考慮它的穩定性。大量實測表明：古建筑在工業振動作用下產生的動應力遠遠小于其自重引起的靜應力（約為1~3%），因此，工業振動產生的動應力引起古建筑結構破壞的可能性極其微小，而往往是由于動應變產生的整體傾斜導致古建筑結構喪失其穩定性。所以不能用現代建筑抗地震的方法來解決古建筑防工業振動問題。

目前，國內外相繼發表了一些古建筑防工業振動的論文，但多停留在古建筑動力特性的分析方面，尚未見到與古建筑的裂縫、傾斜等有關的報導。本人提出的《古建筑結構在工業振動作用下的容許振動指標的確定方法》（專利號：ZL200610170379.6），是以疲勞極限作為容許振動指標的依據，用以解決古建筑在工業振動作用下的裂縫問題（完整性）；本發明提出的確定工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法則是通過控制古建筑結構的整體動應變來防止其整體傾斜，從而達到保持古建筑結構穩定性的目的。

發明內容

本發明針對古建筑防工業振動（長期的、微小的）的特點，根據彈性介質波動理論，提出了一種確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法，從而為保護古建筑結構的穩定性提供了科學的、定量的依據。

為了達到上述目的，本發明提出了一種確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法，包括：

步驟1：現場測得古建筑結構最高處的水平速度響應V₀和承重結構最高處的水平速度響應V₀₁；

步驟2：根據古建筑的類型選擇其等效剪切彈性波速V_S；

步驟3：現場實測古建筑承重結構的剪切彈性波速V_S1；

步驟4：根據古建筑結構最高處的水平速度響應V₀和等效剪切彈性波速V_S求得古建筑結構的整體水平動應變ε_S;

步驟5：根據承重結構最高處的水平速度響應V₀₁和承重結構的剪切彈性波速V_S1求得古建筑承重結構的水平動應變ε_S1。

進一步地，所述步驟2中的等效剪切彈性波速V_S為50m/s~60m/s。

進一步地，所述步驟4中古建筑結構的整體水平動應變ε_S根據公式ε_S=V₀/V_S求得，式中V₀是古建筑結構最高處的水平速度響應，V_S是等效剪切彈性波速。

進一步地，所述步驟5中古建筑承重結構的水平動應變ε_S1根據公式ε_S1=V₀₁/V_S1求得，式中V₀₁是承重結構最高處的水平速度響應，V_S1是承重結構的剪切彈性波速。

本發明提出的確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法，可以為保護古建筑結構的穩定性提供科學的、定量的依據。

附圖說明

圖1為本發明的一種確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進一步加以詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明提出了一種確定在工業振動作用下古建筑結構整體傾斜的方法，包括：