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土建学院教师在历史砌体建筑抗震与文化遗产保护领域取得重要研究进展

时间:2026-09-08    作者:     浏览次数:

(土建学院 通讯员 徐敦峰)近日,学校土木工程与建筑学院教师在历史砌体建筑抗震与文化遗产保护领域取得重要研究进展,相关成果发表于Nature Portfolio旗下文化遗产领域国际顶级期刊npj Heritage Science和地震工程领域重要国际期刊Bulletin of Earthquake Engineering。两篇论文均由徐敦峰博士担任第一作者,李业学教授担任通讯作者。研究围绕历史砌体建筑地震损伤演化、界面失效机制及残余承载能力等关键问题展开,为文化遗产建筑抗震评估与保护提供了新的理论依据和技术支撑。

其中,论文Interface-slip localization and vulnerability amplification in historic masonry pagoda walls under seismic loading,以西安小雁塔典型历史砌体墙体为研究对象,通过建立经试验验证的三维精细有限元模型,系统分析了准静力与地震动力作用下墙体损伤演化及破坏模式转变规律。研究表明,随着地震作用增强,墙体破坏形式由相对分散的弯剪开裂逐渐向底部砖—砂浆界面的局部滑移集中,并进一步揭示了洞口比例、墙体高宽比等因素对结构地震易损性的影响规律,为历史砌体建筑的薄弱部位识别和抗震性能评估提供了依据。

在此基础上,团队进一步围绕历史砌体墙开裂后的残余承载与失稳机制开展研究,论文Frictional load-transfer path reconstruction and instability mechanism of historic brick masonry walls under cyclic loading提出了受损闭合界面的残余摩擦传力路径重构方法,建立了界面精细化黏聚—摩擦有限元分析框架,并构建摩擦参与率、摩擦传力强度、主导路径连通性和滑移局部化指数等指标。研究结果表明,历史砌体墙从初始受力到破坏,并非简单的“开裂—承载力丧失”过程,而是依次存在黏结传力、摩擦路径形成、路径分支与重分配、路径破碎以及滑移局部化等连续演化阶段。

两项成果由“地震作用下损伤演化机理”延伸至“结构开裂后荷载传递规律与失稳机理”,形成了较为连续的研究链条,深化了对历史砖砌体建筑震损与失稳机理的认识,可为古塔等文化遗产建筑的抗震评估、风险识别、监测预警和预防性保护提供理论与技术支撑。

审核:李业学

责编:卜润慧 焦树国