遗址类石质文物三维数字化探索——以故宫博物院灵沼轩为例

石质文物的数字化工作面临着保护、研究、展示等多方面的应用需求,其中所涉及的技术手段和技术路线也复杂繁多,如何综合运用各种技术手段的优势满足石质文物三维数字化需求,成为文博工作者在工作中普遍面临的问题。文章以“国家重点研发计划中国-希腊文物保护技术‘一带一路’联合实验室建设与联合研究”项目中的子课题“石质文物超高清三维数字化采集和加工研究与示范”中的遗址类石质文物灵沼轩为例,分析遗址类石质文物在三维数字化采集加工中面临的问题,综合考虑三维扫描、近景摄影测量等各项数字化技术在成果精度和表达特点上的优缺点,对文物基础空间与纹理信息的采集技术方法、硬件配置及工艺流程进行探索。

灵沼与中国渔文化的渊源考

灵沼在今陕西省西安市东南30km,沣河西畔,长安区与鄠邑区交界处。从地理历史学出发,通过查阅古文献史料和考察遗址现状及出土文物等发现,灵沼与渔文化颇有渊源,位于当地的第一批全国文物保护单位丰京遗址内,考古出土了文物“蚌制品”“蚌刀”“有孔蚌镰”等,在《诗经》《孟子》《水经注》和陕西省、西安市等相关地方志中,也有关于当地渔文化的记述。

故宫灵沼轩钢结构抗震性能分析

基于钢结点的半刚性特征及退化现状,建立结构有限元模型。通过模态分析,研究结构基频和主振型;通过谱分析,研究Ⅷ度常遇地震作用下钢结构的内力及变形分布特征;通过时程分析,研究Ⅷ度罕遇地震作用下钢结构的抗倒塌能力。结果表明:灵沼轩钢结构基频为5.31Hz,主振型以钢框架顶部的八角亭水平向弯曲为主。Ⅷ度常遇地震作用下,由于钢框架2层顶部结点刚度退化严重,其变形和内力普遍较大,但满足容许值要求。Ⅷ度罕遇地震作用下,钢结构薄弱层的变形峰值在容许范围内,结构不会产生倒塌。

故宫灵沼轩的动力特性及抗震性能研究

故宫灵沼轩是我国最早建造的钢铁-砌体组合结构之一,具有重要的历史、艺术和科学价值。为了评估灵沼轩在地震作用下的结构安全状况,建立了灵沼轩结构的三维有限元模型,并对其进行了动力特性和地震时程分析,得出了其固有频率、模态振型、地震位移响应和地震应力响应。结果表明:灵沼轩整体结构布置对称性较高,扭转刚度较大,对抗震较为有利;在8度多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,灵沼轩的金属结构部分及砌体结构部分的顶点位移和层间位移角均符合现行规范要求,砌体结构部分的第三主应力响应均小于材料的抗压强度,不存在压溃风险。在8度多遇地震和设防地震作用下,砌体结构部分的第一主应力响应均小于材料的抗拉强度,结构不会发生拉裂。但在8度罕遇地震作用下,砌体结构的部分位置拉应力超过材料的抗拉强度,这些位置存在开裂危险。最后,综合动力特性和抗震性能分析的结果,提出了灵沼轩的抗震加固建议。

故宫灵沼轩残损分析及结构性能研究

故宫灵沼轩是我国最早建造的钢铁-砌体组合结构之一,目前损坏较为严重。为更好地保护和修缮该建筑,残损分析和结构性能研究是其修缮保护的科学基础。首先通过现场调研,对该建筑的残损状况进行分析,找出其显见的病害;然后通过精确测绘、材料检测及有限元模拟分析其结构性能,找出其隐在的病害;最后综合残损分析及结构性能分析结果,提出相应的保护措施建议。

故宫灵沼轩钢铁构件材质与制作工艺探讨

灵沼轩是紫禁城内仅存的清代仿西洋式建筑,现存有金属、砖石、陶瓷等多类构件,其中大量的钢铁质构件用以结构和装饰之用。本文在现场调研与取样的基础上,使用多种仪器分析手段对灵沼轩的32件钢铁样品进行了材质和制作工艺分析,以期对该建筑的保护工作提供科学的数据支持。研究结果表明灵沼轩的钢铁构件可分为砂型铸造的铸铁构件、轧制成型的钢型材和机加工的螺栓螺母三类,这些构件不仅保证了建筑的结构性能,也作为装饰反映了建筑设计师中西合璧的设计理念,同时成为了清末中西方物质交流与当时冶金技术水平的重要物证。

故宫灵沼轩结构抗震分析研究

故宫灵沼轩是我国现存较早的西式钢结构与砌体结构组合建筑。为更好地保护该文物建筑,采取现场调查与数值模拟相结合的方法,研究了结构的抗震性能。基于灵沼轩的建筑特色和结构残损现状,建立了有限元模型,开展了谱分析,讨论了灵沼轩在8度常遇地震作用下内力和变形分布。结果表明:灵沼轩钢结构框架现有主要残损问题表现为柱开裂、梁柱节点松动及螺栓脱落,墙体则基本完好。8度常遇地震作用下,灵沼轩钢结构框架处于安全状态,二层纵向中部门洞口周边墙体易产生破坏,在日常保养中要予以重视。

故宫灵沼轩风振响应分析

故宫灵沼轩是一座砌体结构与钢结构组合而成的文物建筑。为有效对其保护,采用数值模拟方法,研究了风振作用下结构的动力响应。基于灵沼轩结构现状,建立了有限元模型。通过模态分析,获得了灵沼轩的基频和主振型;通过对结构施加y向脉动风荷载,研究了重现期为50年时结构的风振特性,评价了结构在风荷载作用下的安全现状。结果表明:灵沼轩结构基频为f=5.75Hz,在x及y向的主振型以局部振动为主;脉动风压作用下,结构保持稳定振动状态,但顶部位置加速度峰值偏大。另风压作用下,砌体结构部分位置的抗拉强度不足,应在日常维护中予以重视;钢结构部分由于材料强度大,因而不会出现强度破坏。

“水晶宫”灵沼轩与其“东方”元素

北京故宫博物院延禧宫院内的灵沼轩为1909年始建的金属玻璃砖石结构建筑。文章将触及灵沼轩中外文化交流的议题,首先讨论玻璃在晚清西式园林中建筑的运用和灵沼轩得名"水晶宫"及"西洋楼"的背景,进而提出这种对其建筑特点简单化的定义事实上忽视了其成型时的全球化背景。将灵沼轩放置到全球工业革命的语境下,可见其建筑结构与19世纪中到20世纪初欧美国家万国博览会上的"印度亭""锡兰亭"等"东方建筑"相似,即借用了殖民主义建筑理解下的印度拉杰普特(Rajput)和莫卧儿(Mughal)的建筑元素。

故宫灵沼轩金属构件的病害分析及其成因研究

本文使用X射线衍射(XRD)、离子色谱(IC)、光学显微(OM)及显微红外光谱(Micro-FTIR)等分析手段,对故宫灵沼轩建筑金属构件的锈蚀产物样品进行了分析,并结合相关研究成果探讨了构件的病害成因及影响因素。研究表明,钢铁质构件的主要锈蚀机理为大气环境下的电化学腐蚀,其所处的外部环境及自身的材质、加工特点,均可对锈蚀程度产生影响;而金属构件的断裂、变形,除了构件自身的材料特性外,还与其承受的构造应力、环境高低温交变以及不恰当的填充材料有关。

故宫灵沼轩钢结构动力特性与地震响应

为保护文物建筑,以故宫灵沼轩钢结构为研究对象,采用数值模拟方法,研究了该结构动力特性及地震响应。基于结构残损现状及钢结点的半刚性特性,考虑3种工况来建立灵沼轩钢结构的有限元模型。通过模态分析,研究了不同工况条件下灵沼轩钢结构的基频和主振型。通过时程响应分析,研究了8度常遇地震作用下典型节点的变形及内力响应情况,讨论了结点刚度退化对结构抗震性能的影响。通过8度罕遇地震作用下的响应谱分析,研究了灵沼轩钢结构的抗倒塌能力。研究结果表明:结点刚度退化时,灵沼轩钢结构基频减小,振动形式发生改变;8度常遇地震作用下,结构保持稳定振动状态,其变形响应峰值趋于偏大,内力响应峰值趋于偏小,且均在容许值范围内。8度罕遇地震作用下,各工况条件下的钢结构均有良好的抗倒塌能力。

故宫灵沼轩陶瓷砖的分析研究

灵沼轩是紫禁城内遗存为数不多的西式建筑,其建筑内墙和地面铺贴了大量陶瓷砖,因缺乏文献记载,陶瓷砖的来源不明;又因建筑年久失修,陶瓷砖存在脱落、缺失等问题,须对其进行系统分析研究。本文在对陶瓷砖实地调研的基础上,选取16种陶瓷砖样品进行测试分析。通过对陶瓷砖的胎釉元素分析、物相分析、显微结构观察、烧成温度分析和釉色分析,完成了灵沼轩陶瓷砖的分类、总结了陶瓷砖的胎釉原料及烧成工艺。在上述分析基础上,查阅相关文献,确定了灵沼轩全部陶瓷砖的来源,即德国不莱梅旁法格(Farge)小镇的威特堡(Witteburg)陶瓷厂和德国唯宝(VILLEROY&BOCH)公司。

故宫灵沼轩红丹防锈漆的检测分析和防腐蚀机理研究

本文使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜及能谱仪(SEM-EDX)、共聚焦显微拉曼光谱(Confocal μ-Raman)、X射线衍射(XRD)和裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)等多种方法对故宫灵沼轩红丹防锈漆成分进行了科学分析,讨论研究红丹防锈漆的防腐蚀机理、原料来源以及原始颜色,并在此基础上对保留防锈漆的金属构件的保护提供建议。

绽而未放的水晶之花——延禧宫西洋建筑灵沼轩装饰艺术特征

―、灵沼轩概况灵沼轩位于紫禁城东二长街东侧最南端的东六宫之一的延禧宫中,明清两朝均为皇帝嫔妃住所。因延禧宫在历史上屡遭火灾,根据当时的一些迷信说法,隆裕皇太后决定在此建造这座类似水族馆的建筑,运用其达到镇火的作用。

一首颂赞周王朝营建灵台与民同乐的诗歌

灵台经始灵台,经之营之。庶民攻之。不日成之。经始勿亟,庶民子来。王在灵圃,(鹿匕)鹿攸伏。(鹿匕)鹿濯濯,开始筑灵台,经营复经营。百姓来建造,不久即完成。开始莫着急,来者更欢腾。王到灵圃里,母鹿多安逸。母鹿体肥泽,

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中国园林意境构成的历史考察章采烈中国园林经过三千多年的发展，其内容也随着历史的进程、社会生产力的发展和社会时局的改变而逐步丰富和完美起来。园林是既可供居住、避暑、宴客等的场所；又是获得高级精神享受，倾心游赏山水林泉自然之美的地方。中国园林在喜爱自然、...

嘉兴毛纺织总厂千方百计开拓销售渠道

浙江省嘉兴毛纺织总厂在当前经济滑坡,销售不利的形势下,群策群力,主动出击,大力开拓销售渠道.

英译《大雅》

8.灵台经始灵台,经之营之。庶民攻之,不日成之。经始勿亟,庶民子来。王在灵囿,麀鹿攸伏。麀鹿濯濯,白鸟翯翯。王在灵沼,於(牛刃)鱼跃。虡业维枞,贲鼓维镛。於论鼓钟,於乐辟庸。