浮放文物隔震保护与振动台试验

摘要

浮放文物在地震中往往会遭受严重破坏，采用隔震技术保护文物安全是行之有效的手段。本文提出了一种模块式金属隔震支座，通过浮放花瓶振动台试验验证了隔震装置的可行性。隔震支座由金属板、直线导轨、滑块、弹簧和摩擦阻尼器组成，采用双层双向布置，可实现水平地震作用解耦。导轨和滑块用于限制隔震支座的运动方向并防止支座发生倾覆；弹簧用于调节隔震支座的水平刚度，通过施加预紧力提供自复位能力；摩擦阻尼器用于控制隔震支座的水平变形，使耗能能力可调节。隔震支座具有模块化特征，可根据设计需要调整弹簧、摩擦阻尼器的数量和布置位置。结果表明：隔震支座具有良好的隔震效果，隔震支座顶部加速度响应为振动台台面加速度响应的28.10%～78.01%；隔震支座的隔震效果与峰值地面加速度（PGA）有关，减震率随着PGA增大而降低，隔震效率提高；隔震支座的实际残余位移在不同地震动类型、地震动强度下均小于参考残余位移，通过调节摩擦阻尼器和弹簧的参数，残余位移可控；文物滑动、倾覆现象与计算结果相符，隔震支座可防止文物在地震作用下产生倾覆，必要时仍需要采取传统抗震措施辅助；设计用于小型文物的隔震支座时应充分考虑减震率、隔震位移需求、支座变形能力限制和自复位能力，多个目标有时难以同时满足，需要取舍。

关键词

浮放文物 / 模块式金属隔震支座 / 振动台试验 / 倾覆 / 滑移 / 自复位

基金资助

中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项资助项目（2020C03）; 国家自然科学基金青年科学基金项目（52208483）; 黑龙江省自然科学基金项目（LH2020E023）