一、项目名称
古建筑抗震及振动控制关键技术研究与应用。

二、项目简介
本项目属于众多学科交叉的领域，涉及古建筑保护、岩土工程、结构工程、车辆工程、隧道工程等多个学科领域，需要用土动力学、结构动力学、疲劳力学、波动理论、车辆动力学、振动工程测试、数值计算方法、防震隔振技术与材料等综合知识去解决古建筑抗震与振动控制的复杂难题。

本项目的技术内容和创新主要包括：

(1)建立古建筑结构系统的无损勘察、结构损伤识别关键技术。将三维激光扫描、地质雷达、模态测试等新技术成功应用到古建筑地基、结构或构件动力参数及特性无损检测、损伤程度鉴定中，为古建筑振动控制和震害防御技术提供科学、准确的依据。

(2)发展和完善了古建筑抗震性能与性能退化理论。基于典型古建筑结构大型模型振动台试验，揭示了古建筑结构地震损伤机理、地震响应机理及抗震性能退化规律，建立了古建筑结构抗震评估方法。通过古建筑结构抗震加固方法及其加固后的性能研究，提出了古建筑结构的抗震加固设计理论与方法。

(3)研究并提出了古建筑振动容许标准。基于大量古建筑的结构和材料疲劳特性试验研究，获得了古建材料疲劳寿命S-N曲线，结合整体疲劳损伤数值仿真与振动响应实测结果分析，得到合理的古建筑容许振动标准。以该标准去评估和治理古建筑受振动影响，科学合理，可操作性强，可达到确保古建筑安全和节约社会资源的目的。

(4)建立了轨道交通长期振动对古建筑影响的三级动态预测评估方法。采用不同的方法和精度解决工程建设不同阶段的预测评估需求，尤其通过振源-传播介质-古建筑的大型三维动力数值模型，分析了不同减振方式、列车运行速度、本体加固措施等多种因素下古建筑的振动响应规律。提出的基于实测数据的两级校准定量预测方法及实测动态参数反演模型分析方法，对古建筑的振动响应进行了精准的预测，后期系统振动监测结果与预测结果在规律和数值上高度吻合，解决了复杂振源影响下的古建筑振动影响评估方法预测精度不足、缺乏系统科学性的难题。

(5)首次提出并建立了基于振源减振、屏障衰减、本体加固的“多道防线综合振动控制技术”。空间减振设计方法、钢弹簧浮置板道床技术、屏障隔振技术等成功应用于西安、北京地铁中多处重要古建筑的保护工程中，有效控制了复杂交通作用下的对古建筑振动影响，促进了城市建设和文物保护的和谐发展。

根据最新的科技查新报告，国内外古建筑抗震及振动控制领域未见以上创新成果的报道。

三、客观评价

本项目经中国建筑学会组织鉴定，专家组一致认为该项目通过调研、现场勘查、模型试验、理论研究、工程实践等手段，对古建筑勘查评估、震害灾变及性能退化、振动传播及响应、抗震加固与振动控制等进行了系统研究，取得了以下主要创新性成果：

1.建立了古建筑结构损伤模态识别和地质雷达探测方法，并从营造方式、残损程度、结构变形等角度，提出了古建筑木结构安全性评估分级标准，对抗震加固和振动控制提供了依据；

2.开展了古建筑结构大型模型振动台和残损构件动力试验，揭示了古建筑结构抗震性能退化规律，建立了古建筑结构抗震性能评价方法，提出了砖石结构的高延性纤维混凝土抗震加固技术和榫卯节点的形状记忆合金抗震加固技术；

3.提出了轨道交通长期振动对古建筑影响的三级动态预测评估方法、基于实测数据的两级校准定量预测方法以及动态参数反演模型分析方法，实现了对古建筑振动响应的精准预测；

4.开展了砖木结构古建筑材料疲劳特性试验及整体结构疲劳损伤仿真分析，提出了容许振动标准。建立了基于振源减振、屏障隔振与结构加固的多道防线振动控制成套技术，有效控制了古建筑在复杂振源作用下的振动。

研究成果已成功应用于西安钟楼与城墙等重要古建筑交通振动防护与抗震工程，为我国古建筑保护提供了重要的理论和技术保障，促进了该领域的科技进步，获得了显著的社会效益与经济效益。

在项目评审中，鉴定委员会一致认为该成果总体达到国际先进水平，其中砖木结构的抗震及振动控制达到国际领先水平。

四、主要知识产权目录（限10条，与推荐书主件一致）

五、推广应用情况（属于技术发明、技术开发、技术推广和社会公益类项目准备此部分）

本项目基于现状勘查、测试、评估-灾变机理与响应机制-预测方法与评判标准-加固措施与控制方法的整体研究思路，采取数值仿真、模型试验、理论分析、现场实测、综合参数反演等多种手段，开展了系列专题研究。掌握了典型古建筑的基本力学参数，明确了古建筑结构等疲劳损伤特性，提出了复杂叠加振源引起古建筑的振动响应的计算分析及评估方法，建立了科学合理的振动容许标准，并开展了卓有成效的抗震、减振、隔振措施研究，最终形成古建筑抗震及振动控制的关键技术，并将其成功运用于北京、西安等地的多处重要古建、文物保护工作中，成为同类领域研究的典范。

该成果在同类项目中得到推广和应用，在西安建筑科技大学、西安交通大学、北京交通大学、机械工业勘察设计研究院等单位和多次技术交流会上进行专题讲座30余次，广泛宣传本课题的研究成果和技术创新。同时，建立了集老中青为一体的科研团队，包括国家勘察大师2名，教授和教授级高工9名，副教授6名，高级工程师5名，培养博士及硕士研究生20余人。

2014年10月成立了以机械工业勘察设计研究院有限公司为依托单位的中国工程建设标准化协会建筑振动专业委员会文物建筑保护分会，并成功举办了两次学术会议，为从事古建筑抗震及振动控制的广大专业科技人员提供了交流和学习平台，促进了行业技术的发展。

目前本项目的成果在文物评估、保护工程、测试监测等相关行业中进行了推广应用，推广应用项目63项，合同额1.01亿元。

六、主要完成人情况

七、完成人合作关系说明

项目参与人郑建国、徐建、钱春宇、谢启芳、马蒙、尹学军、胡明祎、李俊连、曹杰、隋?、张凯共11人在该项目研究期间以共同参与项目立项、撰写研究报告、合著论文、交流沟通、协作开展调研工作等多种方式参与该项目的理论框架构建与实证分析，形成包括研究报告、论文、专著、专利等多种形式的研究成果。这些成果为古建筑抗震及振动控制提供了科学依据，有力地促进了科技进步和社会发展。

八、主要完成单位排序及贡献

九、完成单位合作关系说明（仅有一个完成单位的项目不要填写此部分内容）

本课题研究由机械工业勘察设计研究院有限公司联合中国机械工业集团有限公司、西安建筑科技大学、北京交通大学、隔而固（青岛）振动控制有限公司组成课题组。课题实施过程由牵头单位机械工业勘察设计研究院有限公司负责总体把控，各子课题分工细致，参与单位任务明确。项目具体组织分工见下表。

十、主要论文专著目录（横版限20条，与推荐书主件一致）

 十一、知情同意证明（扫描件，涉及项目需提供此部分扫描件）