融合注意力机制的古建筑青砖损伤检测方法

由于自然环境的长期影响,古建筑墙面青砖不可避免地会遭受各种程度的损害,使得青砖墙体存在严重的安全隐患。为有效识别青砖损伤类型,解决传统识别方法成本较高的问题,提出了一种融合注意力机制的古建筑青砖损伤检测算法。基于YOLOv8n算法进行改进:在特征融合网络中增加浅层特征图流入,以解决损伤检测中细小裂缝和损伤纹理等低级特征识别精度低的问题;在特征融合层引入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),实现通道特征和空间特征的双重关注,进而提高算法对于不同维度特征的融合能力;在特征提取网络部分,通过置换注意力(Shuffle Attention,SA)对C2f模块进行改进,解决由于深度卷积降维操作造成的特征信息丢失问题,从而进一步提高模型的性能。试验结果表明,改进的算法平均精度均值达到55.1%,相比原始YOLOv8n算法提升了7百分点,较YOLOv7-Tiny提升了10.3百分点,较YOLOv9提升了3.5百分点。改进后的算法有效提高了青砖损伤检测性能,为古建筑青砖病害检测提供了有力的技术支持。

基于分形理论的古建筑青砖冻融损伤研究

研究了冻融循环作用下青砖的表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度及孔结构的变化规律,并结合分形理论建立了分形维数与抗压强度、孔隙率及抗冻性能的关系.结果表明:随着经历冻融循环次数的增加,青砖表面的小孔劣化为大孔,然后逐渐延伸形成裂缝,导致质量损失率不断增加,相对动弹性模量和抗压强度均呈下降趋势;经历冻融循环后青砖内部孔具有明显的分形特征,其分形维数在2.9642~2.9827之间;经历冻融循环后青砖的分形维数与抗压强度呈正相关,与孔隙率呈负相关,与抗冻性能具有高度的相关性;分形维数可用于评价青砖微观孔结构的变化,也可以反映经历冻融循环后孔结构对青砖宏观性能的影响;研究结果可以为寒冷地区古建筑青砖的保护及耐久性损伤研究提供理论依据.

复杂环境下隆盛庄古建青砖劣化机理与剩余寿命预测

隆盛庄古镇是我国首批传统村落及第六批中国历史文化名镇,位于内蒙古乌兰察布丰镇市东北部,是历史悠久的蒙汉文化交融的商贸关口.古镇内现存大量以青砖为主要建筑材料的古建筑,在当地自然环境影响下古建青砖产生了严重的劣化现象,影响古建筑的安全性和耐久性.针对隆盛庄古镇复杂环境开展青砖的耐久性研究工作,研究结果表明:隆盛庄严寒气候与盐渍土环境是造成古建青砖劣化的两个主要环境因素,古建青砖劣化原因以冻融循环作用为主,可溶盐的存在加快了青砖的劣化速度;0.5可靠度水平清水冻融、基准浓度盐溶液冻融、10倍基准浓度盐溶液冻融下青砖的耐久性寿命分别为96、90、75次循环;隆盛庄自然环境下,通过小样本预测古建青砖的剩余寿命在43年及以上的占比为77%,除部分损伤较为严重的古建青砖需要修复或替换,剩余大部分可以继续使用.

基于DIC古建筑青砖受冻融循环作用的损伤演化

以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明:古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段;随着冻融循环次数的增加,青砖表面应变集中程度增大,使其承载能力降低;冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段,同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程.

古青砖渗透加固材料试验研究

古青砖在自然环境的长期作用下,导致砖体出现了材质劣化现象。采用硅烷偶联剂对石墨烯进行改性,制备得到功能化石墨烯,利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和X射线衍射对结构进行表征分析。采用功能化石墨烯与异丁基三乙氧基硅烷复合得到的复合材料对古青砖进行渗透加固。测试样品的接触角、吸水率、毛细吸水系数和渗透深度,并评价复合材料的耐候性特点。结果表明:与纳米SiO_(2)和TEOS相比,复合材料具有良好的渗透加固效果,复合材料加固处理的古青砖接触角显著增大,渗透性适中,吸水率和毛细吸水系数大幅下降,耐久性也大幅提升。

红砖古厝元素在鞋靴设计中的应用

本文以闽南红砖古厝的装饰纹样为切入点,系统阐述了闽南红砖古厝的建筑特色、艺术价值和红砖装饰纹样样式;着重分析红砖四瓣柿蒂纹装饰纹样,对四瓣柿蒂纹和相关装饰元素进行外观特征提取和纹样的解构,让红砖古厝元素的图案与色彩通过现代设计的重组更好地与鞋靴设计结合。在现代鞋靴设计中融入红砖古厝元素,既能提高鞋靴设计的艺术风格,增加鞋靴产品的市场竞争力,又能更好地传播与深化人们对闽南红砖古厝这一非物质文化遗产的认知。

明朝天启二年黄石矶造安庆古城墙砖研究

通过对“天启二年黄石矶造”安庆古城墙砖的清理、辨别、分析。明确了古城墙砖的铭文内容、烧造地,解析了铭文模印的方式,并从文玩欣赏的角度品析了古城墙砖的视觉风貌和铭文字体的书法艺术特色。

虹霁寺塔动力性能测试及损伤性分析

为预测山西介休虹霁寺塔在地震作用下的损伤状况,文中采用地脉动法开展虹霁寺塔动力性能测试,建立结构模型,进行损伤性分析。结果表明结构以受拉损伤为主,结构前四层最为明显,受压损伤影响较小可以不计。最后给出结构前四层窗口位置和每层层间加固建议,为同类工程检测和加固提供参考。

正定古塔砖砌工艺特点及设计应用研究

正定的须弥塔、澄灵塔、华塔与凌霄塔是历史悠久、造型别致的古代佛塔,为研究砌筑工艺提供了重要实例。通过实地调研与史记文献等方法,对正定这几座古塔进行砖塔分类,总结砖塔的砌筑特点,并根据砌筑特点对古塔的砖砌工艺展开分析,探究砖砌工艺在正定城市风貌延续中的应用,激发传统材料在现代城市中的应用活力。

白衣寺塔塔基古砖表面风化特征及风化机理初探

在兰州市气候环境因素以及人类活动的影响下,白衣寺塔塔基长期处于毛细水浸润中,致使塔基古砖表层发育了多种病害.为探明古砖病害类型、风化程度与风化机理,通过现场精细化病害勘察、表面硬度及弹性波速测试对其风化程度进行评估.结果表明,塔基古砖表层风化病害主要有表面溶蚀、酥碱与泛盐、空鼓、层片状剥落等.塔基古砖硬度集中在284~410 HLD之间,弹性波速为854~1514 m·s^(-1).在硬度评估中,古砖表层风化程度等级以中等居多,占比为61.47%;波速评估中非常轻微以及轻微的砖块,占比分别为35.64%和34.71%.X射线衍射分析(XRD)表明,石英含量较高的部位主要集中在塔基中部.塔基风化是毛细水中的可溶盐反复结晶、冻融循环以及外部多种因素下共同作用的结果.研究结果可以为古砖的病害防治提供基础科学依据.

古建筑青砖保护修复技术研究

我国历史悠久,现存古建筑因受到自然侵害、人为破坏、年久失修等原因受到了严重的破坏。近年来,越来越多的研究表明青砖上存在以风化、水渍、盐害、裂隙破坏为主的病害,严重影响了古建筑整体的观赏性与完整性,所以古建筑青砖修复保护研究工作逐渐受到社会的广泛关注。基于此,主要对于古建筑青砖的保护与修复进行综述,从防风化、防水、脱盐、加固以及人为刻画修复部分对青砖保护修复技术的相关研究综合概述并展开分析。

火源位置对凹型砖木结构古建筑火蔓延特性影响研究

为探究凹型砖木结构古建筑火灾蔓延特性,以某典型凹型古建筑为研究对象,利用Pyrosim软件进行物理模型搭建,研究不同火源位置对火灾蔓延规律的影响,以及在该过程中温度、能见度变化规律和CO、CO_(2)浓度动态分布情况等。结果表明:不同火源位置对火蔓延特性影响较大,若引火源位于凹型古建筑西南角,相较西北、正北方向两个工况,热释放速率可高达240 MW/s,应选择在该处设置多个感温探测器及自动喷淋系统用于火灾防范;若引火源位于建筑西南角,相较其他工况室内温度可达最高值1 000℃,CO、CO_(2)浓度亦均达最值,且在垂直高度1.67 m处能见度下降速率达到峰值,人员需在2 min内全部疏散。该研究对于凹型砖木结构古建筑火灾防控、防灭火装置的合理排布及灾后人员高效、安全疏散具有重大意义和参考价值。

无锡惠山浜祠堂望砖修缮工艺

香山帮建筑大量施用望砖,本文实录无锡惠山古镇惠山浜祠堂修缮工程中所施望砖修缮工艺,分为病害勘察、拆卸清淤、本体整修、望砖铺设四个阶段,详述各阶段材料、工匠、工序、工具、工艺操作要点等,与《营造法原》、《古建筑修建工程质量检验评定标准(南方地区)CJJ70-96》等文献比对并客观分析原因。以一例详尽的真实记录揭示复杂的真实现场与文本之间的差距,以期促进香山帮建筑望砖修缮工艺的研究与优化。

闽南古厝出砖入石元素在休闲女装设计中的应用

闽南古厝出砖入石元素体现了闽南人民朴素、积极向上的生活态度。文章分析了闽南建筑中“出砖入石”建筑风格的构图、色彩、肌理、纹样等特点,将其艺术特征在面料、图案纹样、色彩等方面进行重构,可应用于休闲女装设计,增加服装作品的内涵与民族特色。

熊岳城温泉遗址的早期考古调查与研究——以泽田四郎作的著述为中心

熊岳温泉遗址位于辽宁省营口市盖州市熊岳镇东南、陈屯乡和平村西北处温泉村,熊岳河北岸台地之上,为东北地区一处文化内涵极其丰富的战国至秦汉时期城址。1942—1944年,泽田四郎作对温泉遗址进行了首次科学考古调查和研究。他详细调查了温泉遗址一带的地理环境、遗迹与遗物分布现状,收集了一批珍贵的战国秦汉时期遗物,全面记录了温泉遗址的文化面貌,同时参考同时期鸟居龙藏、稻叶岩吉等日本学人著作,对温泉遗址的年代及性质提出了重要观点。

测定古砖年代的光释光和热释光方法的比较研究

采用单片再生剂量光释光法对分布在不同年代(年龄介于180—1600a)的中国古砖样品的等效剂量进行了测定;;在测量过程中插入固定的检测剂量来校正样品对光释光的灵敏度变化。同时我们也采用细颗粒常规高温热释光法对砖样的等效剂量进行了测定。这两种方法对照的结果能较好地吻合。得到的等效剂量之比(De(OSL)/De(TL))介于0.96—1.21之间;;平均值为(1.08±0.07)。通过等效剂量和已知年代计算出年剂量为5.07—6.85;;与实测的年剂量值相比差别不大。因此;;单片再生剂量光释光法用于鉴定古砖样品是一种快速有效的方法。

基于脱脂奶粉联合诱导碳酸钙沉淀技术的古建筑修复加固

为研究诱导碳酸钙技术修复与加固砖石古建筑的效果,采用胶结液中添加脱脂奶粉的方法对微生物诱导碳酸钙沉淀(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术和酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,EICP)技术进行改良,对比分析碳酸钙的沉淀质量、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)下的晶型、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)下的晶貌及砖石抗折强度的修复效果。结果表明:EICP生成碳酸钙沉淀质量最多;脱脂奶粉作为添加剂,能够改变MICP的碳酸钙晶型,使原有8.3%球霰石的沉淀完全转化为方解石沉淀;通过抗折试验得到MICP技术能修复与加固古建筑砖石,特别是在添加脱脂奶粉后,其抗折强度能达到原有砖石抗折强度的121.69%。因此,添加脱脂奶粉的MICP技术更适用于砖石古建筑的修复与加固。

晋祠舍利生生塔砖结构的地震破坏形态研究

鉴于我国古塔砖结构在强震中呈现的墙体弯曲型破坏形态及优异的抗震性能,本文对太原晋祠舍利生生塔结构的地震破坏形态进行了分析。首先将塔身作为整截面墙体分析了其地震内力及受弯、受剪承载力,定义并计算了受弯、受剪负载系数,对各层的破坏形态进行了分析,研究得出塔体底部墙体为弯曲破坏形态、上部为剪切破坏;进一步,建立结构的有限元模型并施加等效水平地震侧力,通过定义和计算单元的拉压负载系数,研究了墙体弯曲破坏时受拉、受压区的失效过程,结果表明,塔体下部墙体弯曲破坏时,截面受拉区先拉裂失效,继而受压区失效破坏。本研究为砖塔的维修加固提供了依据,特别对古塔砖结构的地震破坏形态作了探索,旨在为当代砌体结构寻找高效抗震减灾途径。

古砖塔内植锚杆加固前后抗倒塌能力研究

古砖塔作为古代高层建筑的杰出代表,是中国古代建筑中最为宝贵的一笔文化遗产。长年的风雨侵蚀和人为的损坏,古砖塔的稳定性和承载力也大大降低,在地震时会发生严重的破坏,因此,开展砖石古塔的保护研究,对古建筑的保护具有重大的现实意义。本文通过应用单元法,对地震作用下古砖塔加固前后的抗震性能进行了仿真模拟,重点研究建筑内植锚杆加固技术对古砖塔抗倒塌能力的影响。发现在地震作用下,未加固的古砖塔倒塌过程基本与汶川地震中古砖塔的倒塌情况类似。从上部楼层的墙体相对变形较大,部分墙体抗剪强度不足脱落开始,随着变形的继续增大,上部多层出现倒塌。采用建筑内植锚杆技术加固后,加强了砖墙的约束,提高了墙体的抗剪、抗拉强度,以及抗变形能力,在墙体发生破坏时,加固后的墙体由于內植锚杆的存在,使得结构的层间刚度下降很小,越向上的楼层,这种作用越明显,使得在整个地震作用过程中未出现倒塌破坏。

山西明清古砖物理性能及成分分析

目前山西省存在着大量的古建筑亟待修缮。通过对山西省9个地级市明清时期古建筑进行采集,共计获得32块古砖原构件,并分别测试其24 h常压吸水率、5 h沸煮吸水率、饱和系数、孔隙率等物理性能并用XRD进行成分分析。结果表明:孔隙率与5 h沸煮吸水率有着一定的相关性;晋东南和晋南古砖抗冻性及抗风化性能优于晋北和晋中古砖;古砖中主要含有石英及长石类物质,且朝代和地区对古砖的成分均有一定的影响。本研究可为山西古砖的抗风化性能、古建筑修缮工作以及仿制古砖工艺研发提供试验依据。