大高宽比浮放馆藏文物动力响应的安全控制指标研究

为了对大高宽比浮放馆藏文物抗摇摆和抗倾覆提出更有效的安全控制指标，对浮放陶瓷花瓶开展了振动台试验，得到了其发生摇摆的临界条件。建立了长方体和圆柱体两种空心花瓶的精细化有限元模型，并以试验结果加以验证。利用验证后的有限元模型开展数值分析，得到浮放文物启动摇摆和发生倾覆对应的地面峰值加速度临界值。基于能量平衡理论推导和对试验数据的拟合，提出了分别以峰值加速度和峰值速度作为安全控制指标的“双水准”浮放馆藏文物安全判别方法。结果表明：浮放文物启动摇摆的条件不依赖于地震波的频谱特性和文物底面形状，但发生倾覆的条件则与二者相关；地震的峰值加速度并不能作为判断浮放系统是否发生倾覆的充要条件，尤其对于频率较高的地震激励，以峰值加速度作为安全控制指标往往偏于保守；通过算例验证，提出的以地面峰值速度和地面峰值加速度为指标的判别准则具有良好的适用性和可靠性。