超弹性外形影象合金(SMA)。西安修建科技年夜学供图

针对于传统技能的局限,西安修建科技年夜学团队将超弹性外形影象合金(SMA)引入古建掩护范畴。这类质料兼具超弹性、自复位、耐腐化、可逆修复等良好特征,将其采用无损式卡箍安装于榫卯节点,犹如给榫卯节点装上了“智能肌肉”:当节点受外力发生变形时,合金丝能主动恢回复复兴状,同时经由过程自身变形耗损地动能量,实现“震后自复位、毁伤可修复”。

为验证技能有用性,团队以古修建典型直榫节点为研究对于象,开展了体系性实验验证。预毁伤榫卯经SMA丝加固后,单周地动耗能量最高晋升约17%,无缺榫卯加固后耗能晋升可达50%,显著改善传统榫卯遍及存于的滞回捏缩问题;于0.1弧度节点转角轮回工况下,预毁伤加固节点、无缺加固节点的残存变形别离降落27%、30%,节点自复位机能得到较着晋升;构架层面的地动易损性阐发进一步显示,经加固后的木构架,发生各级毁伤粉碎的几率均显著降落,表现出优秀的自复位能力与不变的抗震耗能体现。

“这项技能的焦点价值于在,既能实现古修建抗震机能的晋升,又最年夜水平保留了文物的原真性与完备性,这不仅为古修建掩护提供了新的理论依据,也为智能新质料于文化遗产范畴的运用斥地了新路径。”论文作者、西安修建科技年夜学传授张锡成暗示。

将来团队将继承安身跨学科研究,聚焦中国传统营造话语系统构建,搭建科学化、尺度化的传统营建理论阐释系统,让千年古建于现代科技的守护下焕发新生。

相干论文信息:https://doi.org/10.1061/JSENDH.STENG-16027

版权声明:凡本网注明“来历:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请于正文上方注明来历及作者,且不患上对于内容作本色性改动;微信公家号、头条号等新媒体平台,转载请接洽授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。-PA集团官网"/>
2026 / 09 / 26
PA集团官网-新技术可为千年木构古建“无痛”加固—新闻—科学网

近日,西安修建科技年夜学中国营建传统科学阐释科研团队于古修建木布局掩护范畴取患上冲破性进展——立异性研发的超弹性外形影象合金(SMA)丝材榫卯节点无损加固技能,为我国木构古修建的抗震掩护提供了可逆、低干涉干与的智能解决方案,为古建无损加固标的目的提供了新的技能路径。相干结果已经发表在《布局工程期刊》。

榫卯作为中国传统木布局的“魂灵枢纽关头”,负担着修建受力通报与抗震减震的焦点功效。然而,历经数百年风雨侵蚀、重力荷载叠加与地动打击,现存古建木布局的榫卯节点遍及呈现隐藏性初始毁伤:节点刚度退化、残存变形增年夜、耗能能力弱减,直接致使布局不变性降落,让年夜量贵重文物修建面对地动安全隐患。

传统加固技能虽能晋升布局强度,但存于干涉干与性强、不成逆、粉碎文物本体风貌等短板。怎样于苦守“最小干涉干与”“文物原真性”原则的条件下,实现古修建抗震机能的长效进级,成为文化遗产掩护范畴的共性难题。

超弹性外形影象合金(SMA)。西安修建科技年夜学供图

针对于传统技能的局限,西安修建科技年夜学团队将超弹性外形影象合金(SMA)引入古建掩护范畴。这类质料兼具超弹性、自复位、耐腐化、可逆修复等良好特征,将其采用无损式卡箍安装于榫卯节点,犹如给榫卯节点装上了“智能肌肉”:当节点受外力发生变形时,合金丝能主动恢回复复兴状,同时经由过程自身变形耗损地动能量,实现“震后自复位、毁伤可修复”。

为验证技能有用性,团队以古修建典型直榫节点为研究对于象,开展了体系性实验验证。预毁伤榫卯经SMA丝加固后,单周地动耗能量最高晋升约17%,无缺榫卯加固后耗能晋升可达50%,显著改善传统榫卯遍及存于的滞回捏缩问题;于0.1弧度节点转角轮回工况下,预毁伤加固节点、无缺加固节点的残存变形别离降落27%、30%,节点自复位机能得到较着晋升;构架层面的地动易损性阐发进一步显示,经加固后的木构架,发生各级毁伤粉碎的几率均显著降落,表现出优秀的自复位能力与不变的抗震耗能体现。

“这项技能的焦点价值于在,既能实现古修建抗震机能的晋升,又最年夜水平保留了文物的原真性与完备性,这不仅为古修建掩护提供了新的理论依据,也为智能新质料于文化遗产范畴的运用斥地了新路径。”论文作者、西安修建科技年夜学传授张锡成暗示。

将来团队将继承安身跨学科研究,聚焦中国传统营造话语系统构建,搭建科学化、尺度化的传统营建理论阐释系统,让千年古建于现代科技的守护下焕发新生。

相干论文信息:https://doi.org/10.1061/JSENDH.STENG-16027

版权声明:凡本网注明“来历:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请于正文上方注明来历及作者,且不患上对于内容作本色性改动;微信公家号、头条号等新媒体平台,转载请接洽授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。-PA集团官网