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古建筑加固修缮与动态监测技术

成果类型:: 软件著作权

发布时间: 2022-11-28 17:33:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-11-28 17:33:07

本项目开发了一种古建筑加固修缮与动态监测技术。目前我国古建筑木结构修缮加固工作大多采用传统修复加固方法,主要依靠匠人经验判断,缺乏现代力学理论基础,设计和施工难被现代工程师和技术工人掌握,科学性不强。同时快速发展的修复加固技术如新型复合材料加固技术尚集中在单一受力构件加固领域,未形成一个完整的体系。近年来国内外专家对古建筑木结构加固进行了大量研究,得出了系列研究成果。 以古建筑木结构为对象,阐述了古建木结构的破坏类型,归纳了相应的传统修复加固技术,总结了现代加固技术的应用,以期能更好地对古建筑木结构进行加固保护。

本项目开发了一种古建筑加固修缮与动态监测技术,利用激光位移监测技术及光纤光栅微动监测技术,对古建筑构件的形变进行实时监测,当古建筑构件的瞬时 变化达到预警阀值时,监测系统将发出警报,为有效的预防古建筑出现更严重残损情况,提供预警信息,所采集数 据对古建筑实验模型搭建和动态监测系统的安装测试提供数据支持。2、以碳纤维板为材料创新硏发微创修复技术方 法,经过多种隐蔽式加固材料的小试件实验研究,初步得出玻璃纤维加固强度在一定程度上超过了碳纤维的加固效果, 最大限度地满足最小干预修缮原则。通过与台湾科技大学合作,目前碳纤维微创加固技术已完成基础实验,包括在 部分古建筑实物应用试验,该技术目前在国际上处于领先位置。

针对木结构的常见破坏类型,目前运用最广泛的是采用传统加固技术对损坏的木构件进行修缮加固,传统修复加固技术由工匠根据前人经验总结而传承保留下来的加固技术,通过采用原材料、原工艺、原做法,对产生破坏缺陷的构件或整体进行修复或更换。 针对木结构常见的破坏类型,归纳传统修复加固中对局部损伤构件的具体修复措施。传统木结构是我国古建筑中最主要的结构形式,自形成以来经历了漫长的历史阶段,演变出许多鬼斧神工的建筑瑰宝,反映当时中国建筑在技术上和艺术上的成就。但千百年来因木材自身缺陷及遭受各种自然灾害和人为损害,加上修缮工作不及时,许多木结构已产生较严重的累积损伤,其承载和变形能力均有不同程度降低,致使古建筑木构架处于危险状态,严重影响结构安全。故对木结构开展合理的修缮加固尤为重要。

我校理学部主要研究方向为小波分析与信号处理、非参数统计与数据分析、固体微结构与性能和纳 米光学等领域,下设北京工业大学微纳信息光子技术研究所、信息与计算科学实验室、普通物理实验室、 应用物理实验室等科研基地,代表性成果有新型超高密度体全息存储、基于金属纳米结构的新型光子器 件和光电子系统声电光器件、超快光纤激光器、可调谐激光器、PLD镀膜技术等。

项目对对古建筑木结构常见破坏形式进行了阐述,如 腐朽、虫蛀、开裂、拔榫、弯垂等。在此基础上,归纳了木结构传统修复加固技术,如 对糟朽构件采用剔补、墩接等方法, 对开裂构件采用嵌补法, 对发生拔榫破坏的榫卯节点用铁件拉结, 对弯垂构件进行压平、支顶等方法; 总结了现代加固技术,将加固对象按照主要受力构件加固分为木梁、木柱及榫卯节点等,并从性能方面分析采用纤维复合材料等现代加固技术对主要受力构件的加固效果。经过数千年的发展和演变,古建筑木结构已成为我国乃至世界建筑艺术中的宝贵遗产。因此具有可观的社会意义。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;

2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;

3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;

4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;

5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。