一、主要技术特点
1、适用范围
适用于历史建筑结构健康状态的检测、评估与加固效果的定量评定,以及火灾后损伤的评估。
2、解决的关键技术问题
实现了历史建筑结构构件垂直度、挠度的精确检测;提供了获取历史建筑现状性态基础数据和加固质量效果以用于历史建筑安全状态评估方法的有效手段;提出二级评定法,解决常规建筑性能评定方法易造成加固范围大、影响建筑本体且不易实施的问题;建立了历史建筑结构健康状态和火灾后损伤的快速评估方法,实现快速、准确定量评估,为历史建筑的保护、安全监测和管控提供科学依据和新技术。
3、主要科技创新点
(1)提出了历史建筑结构构件的垂直度检测方法、挠度测量装置及其测量方法。
利用数字化、数电转换技术将测试数据转换为电信号,通过计算机快速解析、运算等技术优势,提出了历史建筑垂直度、挠度的检测方法,解决了难以对历史建筑的结构健康状态进行长期、实时了解和掌控的难题。
(2)提出了动力特性测试技术用于历史建筑安全状态评估方法。
首次采用动力特性测试分析研究,对历史建筑物的整体性态、损伤及安全状况进行了定性评估,为获取历史建筑的现状性态基础数据提供了有效手段,也为类似的历史建筑和重要建筑物的安全性评估和保护、安全健康的长期监测和管控,提供了新的无损检测评估技术。
(3)提出了动力特性测试技术用于历史建筑加固效果定量评定方法。
通过对历史建筑加固前后的动力特性进行测试,并与多种软件的理论计算结果进行验证对比,提出了动力特性测试技术用于历史建筑加固效果定量评定的方法,提供了直接、高效的加固工程评价手段,丰富了现有的加固工程验收方法。
(4)提出适合于历史建筑性能评估的二级评定法。
遵循“最低限度影响、可逆性、可靠性”等基本原则,构建了适用于历史建筑的二级评定法。通过对历史建筑关键的结构构件和结构连接部位进行针对性的检查、检测,有效解决了常规评定方法易造成加固范围大、影响建筑本体且不易实施的问题。
(5)提出基于物元理论的历史建筑结构健康状态快速评估方法。
采用非对称贴近度法改进传统物元评价模型,并结合熵权法和聚类权法计算各评价权重,构建了基于非对称贴近度改进模糊物元模型的历史建筑结构健康综合评估方法,实现了历史建筑健康状态的快速定量评估。
(6)正态云模型理论的火灾后历史建筑损伤快速评估方法。
将火灾后混凝土结构历史建筑的混凝土各宏观损伤情况作为评价指标,运用模糊数学理论和概率论构建正态云模型进行数学计算,实现了火灾后历史建筑损伤的高效、准确定量评估,为火灾后历史建筑的修复和加固提供了科学依据。
三、获得科研成果
荣誉及奖励
其中建筑结构智能监测与性能提升关键技术与四川省优秀历史建筑保护与可持续利用技术研究分别荣获2021年四川省科技进步二等奖、2022年四川省科技进步三等奖1项,优秀历史建筑性能评定与提升关键技术获华夏建设科学技术一等奖1项等。
主参编标准规范
主编国家标准《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165-2020与地方标准《建筑结构加固效果评定标准》DBJ51/T 131-2019,均已正式实施;参编协会标准一项。
知识产权成果
共完成国家授权专利十余项,包括授权发明专利5项、实用新型专利7项。
四、推广应用情况
历史建筑的检(监)测方法及性能评估技术在全国检测鉴定机构开展的历史建筑检测鉴定项目中被广泛使用,为全国检测鉴定机构创造了显著的经济效益,为全国历史建筑的现场检(监)测及性能评估提供了技术支撑。在省内该两项技术被综合用于新都宝光寺舍利塔、蓬溪县鹫峰寺塔、束溪镇傅家祠堂、石桥镇戢家茶铺、理县杂谷土司碉群老街碉、四川大学华西校区历史建筑群、中建西南院旧址就办公楼、四川省建科院创业楼、宽窄巷子历史建筑群、太古里历史建筑群、成都理工大学博物馆等数大量历史建筑中。
动力特性测试技术评估历史建筑安全状况及加固效果定量评定方法,被应用于锦江大礼堂、新都宝光寺舍利塔、省建科院创业楼、蓬溪县鹫峰寺塔等数栋历史建筑中,为评估历史建筑的健康状况及加固效果提供了最直接、高效的技术手段。