摘要:为了揭示古砖的风化侵蚀机理,采用X射线衍射法(XRD)、X射线荧光光谱法(XRF)、扫描电子显微镜观察(SEM)进行微观结构分析,结合压汞仪测试孔的性质,并使用热力学软件(HSC)对砖内的化学反应进行验证。研究结果表明:对于靠近地面一定高度内的古建筑墙体砖,地下水及离子通过砖内的毛细管网络不断向上部和表面进行迁移,在砖内可溶性盐类的结晶以及水结冰时产生的压力是造成墙体砖风化破坏的主要因素；对于NOX、SO₂浓度较高、酸雨较多的地区,酸性物质进入砖体并与钾长石,钠长石等发生反应形成新的盐类,盐的结晶、溶解、流失也是导致古砖破坏的一个不可忽略的因素,尤其是对于地下水无法渗透到的墙体砖,这些可能成为主要的物理化学损毁因素。本研究为古砖以后的保护提供了一种新的研究思路以及科学的理论基础。

摘要:基于根据宋代《营造法式》制作的某单层单开间殿堂式木结构振动台模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型。通过模型的数值计算值与振动台实测数据之间的对比分析,验证了建模方法的正确性。提出了柱脚滑移倒塌的相对位移判定准则及柱架层间倒塌的最大层间位移角判定准则,并采用增量动力分析(IDA)方法对这两种倒塌机制进行研究。结果表明:木结构古建筑在普通地震波作用下不易出现柱脚滑移倒塌；层间倒塌为长周期地震波作用下最易出现的倒塌机制；相对于普通地震波而言,木结构古建筑受长周期地震波作用的影响更大。

摘要:为研究民国时期混凝土梁构件的设计计算方法,从材料层面到构件层面,对民国时期混凝土设计与结构计算的相关历史文献进行研究,总结出民国时期混凝土梁构件的设计与计算方法,并结合案例分析,与现代混凝土梁构件的设计计算方法进行比较研究,包括钢筋混凝土梁的受弯承载力计算方法及受剪承载力计算方法。通过对比计算分析,不考虑地震荷载作用时,在1.0%～2.0%纵筋配筋率的范围内,采用现行规范计算的受弯承载力是采用民国规范计算的受弯承载力的3.6～4.0倍；在配箍率0.1%～1.0%范围内,采用现行规范计算的受剪承载力是采用民国规范计算的受剪承载力的1.6～2.4倍；在弯起钢筋配筋率0.5%～1.5%范围内,采用现行规范计算的受剪承载力是采用民国规范计算的受剪承载力的2.0～2.4倍。研究结果可为民国钢筋混凝土梁的结构安全评估提供科学依据。

摘要:为了全面地了解古琴的制作工艺,为该类文物修复保护提供科学依据,以湖北省博物馆馆藏玉泉古琴漆膜、丝弦残片为研究对象,通过体视显微镜、电子探针、红外光谱仪(FTIR)、热裂解气相色谱串联质谱仪等多种分析方法,针对古琴的微观形貌、层次结构、组成成分及髹漆工艺等方面进行研究。结果表明,该古琴的琴身部分由木胎层、漆灰层、底漆层和色漆层构成,底漆层的运用为漆灰层和漆膜颜料层起到了很好的桥梁连接作用。在玉泉琴的制作过程中,使用了垸灰髹漆工艺,以增加古琴的机械性能与防水性,同时增加其演奏效果,其漆灰层的主要物质为骨灰。FTIR结果表明琴弦为动物性纤维；此外,提取离子技术、AMDIS加Excel漆器表征系统(ESCAPE)漆膜有机质鉴定结果表明漆膜层主要由漆液、干性油和淀粉组成,且漆液来源于三大漆树种类(Rhus verniciflua、Rhus succedanea和Melanorrhoea sp.)中的Rhus verniciflua-Urushiol(漆酚)。现代表征仪器的运用在一定程度上提取了古琴所蕴含的隐匿信息,研究结果从侧面揭示了古琴的保存状态、物质组成、层次结构和髹漆工艺等特点,为出土漆器保护修复科研工作的科学化发展提供实证支撑。

摘要:为从科学分析的角度研究清代点翠首饰的材质与工艺,本研究以陕西旬邑县唐家大院清中晚期双龙五凤点翠冠饰为研究对象,通过超景深三维视频显微镜和扫描电子显微镜观察点翠冠饰的显微形貌、X射线能谱仪分析点翠冠饰制作材料的化学成分、傅里叶显微红外光谱仪分析点翠中使用胶黏剂的种类。研究表明,点翠冠饰的胎体以金属和木质为主,辅以花丝、捻金线、鎏金等细金工艺制作而成,使用动物胶将翠羽黏接在胎体上,点翠所用的翠羽主要是蓝色的羽枝。双龙五凤点翠冠饰的材料较少使用黄金等贵金属,而是以纯铜、纯银或铜银合金为基体、表面鎏金的金属材料或者木质材料制作,充分节省了冠饰制作的成本并减轻了重量。研究成果为传统点翠工艺提供详实的数据支持,对点翠工艺的传承、发展、创新提供一定的帮助。

摘要:高青陈庄遗址M35、M36出土的青铜器具有黑色锈蚀等特殊的腐蚀现象。本研究在对这两个墓出土青铜器腐蚀现象统计分析的基础上,对其典型的腐蚀特征进行了总结,并进行了相应的科技检测分析。得知,这两个墓葬土壤中可溶性硫酸盐的含量很高；青铜器中含有大量的S；其黑色腐蚀产物为铜硫化物；闪亮颗粒物为结晶良好的铜硫化物,晶粒为平行的板片状集合体；含有大量的“铜”,纯铜颗粒和纯铜片的显微结构形貌与铜硫化物相同；铜器所带有的绿色调和绿色锈点为硫酸盐矿物结晶所致；基体表层黄白、灰白色锈蚀中含有铜锡合金；铜器很少检测出氯离子。

摘要:传统书画作品中存在有大量模糊不清的印章,对此类印章尚没有很好的手段进行提取和鉴别。为解决这一问题,本工作采用一种用高光谱图像系统采集书画中模糊印章的光谱-图像信息,采用最小噪声分离变换(MNF)处理光谱图像数据,提升了模糊印章的可辨识度。结果表明,采用该方法能够有效的将模糊印章的信息提取出来,有利于印章的鉴别和研究,为书画的文物价值和真伪鉴别的研究提供了科学有效的手段。

摘要:激光清洗作为一种新型清洗技术,具有高效、安全、可控等优点。本研究使用激光清洗技术对壁画样品表面污染物进行清洗试验。通过模拟样块试验确定激光清洗设备的损伤阈值与清洗阈值；然后在损伤阈值与清洗阈值范围内,根据不同污染物采用不同的激光能量密度和辅助手段,对壁画样品进行激光清洗试验,最终确定有效的设备参数；在激光清洗同时使用显微镜和色度仪进行清洗效果评估。清洗试验证实激光清洗技术可有效清理部分壁画表面污染物,并确定部分有效参数,为实际工作提供参考和借鉴。

摘要:缂丝文物珍贵,保存要求高,受环境的影响容易发生脆损和褪色,为染料的鉴定带来极大的挑战。利用超高效液相色谱质谱联用技术结合UNIFI天然产物库对故宫毓庆宫惇本殿“长”字缂丝挂屏中的染料进行分析,不同颜色的丝线经优化后的两步萃取法剥色后,利用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF-MS)分析,并采用天然产物库对结果进行筛查,能够快速鉴定出该缂丝挂屏中的黄色“长”字是由黄檗染色的,红色“绵”字是红花和黄檗共同染色所得,蓝色的托背布和青色的背纸是靛蓝染色而成的。利用该方法对染料进行研究能够大大提高染料分析的效率,及时为修复工作提供科学依据,并为文物的合理展陈和保存提供指导。

摘要:馆藏书画文物易受到微生物的侵害,全面调查馆藏书画文物的微生物病害信息有助于制定相关的保护措施。本研究利用分子生物学方法,对楚州博物馆旧藏《牧牛图》轴上黑色污斑和红色污斑处的微生物进行了分离培养和鉴定,并对微生物的酶活进行了测定。结果表明:书画文物表面污染物中分离得到13个序列,它们主要隶属于芽孢杆菌属(Bacillus)、裂褶菌属(Schizophyllum)和根霉属(Rhizopus)。酶活测定结果提示:酯酶、类脂酯酶以及N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶等胞外酶与微生物腐蚀相关。本研究结果为微生物对馆藏书画文物的损伤机理提供了相关的数据支撑。

摘要:我国古代先民很早就意识到琥珀的装饰和药用价值,汉代开始从西域引入琥珀,唐代时琥珀已比较常见。我国古代琥珀多为进口琥珀,琥珀产地分析可以反映中外文化交流情况。国内仅对私人琥珀藏品进行过分析,考古出土琥珀的科技分析尚未见报道。本研究通过红外光谱分析,判定成都光华村街低阶官员唐墓出土红色饰品为琥珀；再与若干产地的琥珀开展红外光谱对比,鉴定其产地为波罗的海地区。琥珀经过丝绸之路到达蜀地并为低阶官员所使用,足见唐代琥珀制品的盛行及当时国际贸易文化交流的盛况。

摘要:为了对“南澳Ⅰ号”明代沉船出水的大量陶瓷类文物进行安全高效的脱盐保护处理,选取“南澳Ⅰ号”出水的3种不同窑系的陶瓷文物作为研究对象,对其胎体理化性能进行分析检测与对比,并在常温静水浸泡、加热静水浸泡、超声波与加热-超声波4种方法11种不同技术参数下分别进行脱盐实验,并作对比研究。研究发现,加热与超声波技术相比常温浸泡法可以大幅度提高脱盐的速率,但是随着温度的继续升高与超声波频率的增加,脱盐速率增加幅度不大。实验中发现超声波对比较脆弱的陶瓷文物的釉面与胎体会产生一定影响。在对比实验基础上提出了3种不同窑系的陶瓷文物相应的最佳脱盐参数,以期为安全高效地完成“南澳Ⅰ号”出水的2万多件陶瓷器的保护脱盐提供研究支持,并为其他沉船陶瓷器保护提供借鉴。

摘要:钓鱼城悬空卧佛造像系创作于晚唐时期的一尊巨型石刻,具有极高的历史、艺术、科学、宗教价值,但造像保存现状较差,存在颜料脱落、酥碱粉化、起甲等病害,亟待保护修复。为了解悬空卧佛彩绘颜料层的成分与结构,采用金相显微镜、拉曼光谱、X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等多种现代方法与技术对彩绘样品进行了分析。结果表明:所用红色颜料为铁红、铅丹；蓝色颜料为群青；绿色颜料为碱式氯化铜；青色颜料为墨绿砷铜矿；白色颜料为硫酸铅；局部有贴金。结果还表明,该造像历史上曾多次重绘。本研究成果以期填补钓鱼城悬空卧佛研究的空白,同时为修复工作的开展提供科学依据。

摘要:本研究以全国重点文物保护单位西藏罗布林卡三大宫殿之一的坚塞颇章宫为实例,分析藏式古建筑的结构特点,探讨计算分析方法,并针对静力荷载工况和地震组合工况下的结构性能进行了讨论。本研究区别于以往藏式结构的研究方法,主要在于:在计算分析中将墙体建入整体结构模型,考虑墙体对结构的影响；考虑墙体和木柱的“收分”造型的影响；将楼板和屋面的密布木檩等刚度转化为单向板考虑；同时考虑构件已存的变形缺陷影响。计算结果表明:西藏坚塞颇章宫在静力荷载工况作用下,整体状态良好,梁柱墙及节点均满足承载力要求；在地震组合工况作用下,部分柱和墙不满足抗震承载力要求。在地震作用下,该建筑刚度较小的木结构构件首先发生振动。结构薄弱部位是中部四根二层通高木柱。这四根通高木柱长细比较大,刚度较小,一旦发生较大的变形,将直接影响整体结构安全。木柱与墙体之间的变形差异较大,两者变形协调性较差。此外,存在变形缺陷的中部通高木柱所在梁柱节点的抗震承载力不满足要求,应注意加强防护。研究涉及的计算分析方法及相关计算结论对藏式建筑结构的深入研究具有重要的参考价值。

摘要:针对遭到油漆涂抹的传统彩画作品,为了实现对图案的无损提取,本研究使用X射线摄影技术,又称X光成像(照相)技术,利用X射线对不同物质的穿透能力有别,在底片上成像的灰度与物体材质、密度、厚度等密切相关的特点,最终得到分界清晰的黑白图像。此类病类常见于建筑彩画中,建筑彩画意蕴深厚、技法繁缛,极具研究价值,但其中很多关键信息却已失传。经X射线摄影技术辅助,封存在油漆层下的彩画图案得以重见天日,此法与其他修复方法之间形成互补,为漆下彩画的完美修复提供了可能。