项目编号	A10-2022-J002
项目名称	文物建筑木构件安全性评价技术及应用
候选单位	中国林业科学研究院木材工业研究所 故宫博物院 山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院 北京市考古研究院(北京市文化遗产研究院)
候选人	周海宾 陈勇平 赵鹏 王卫滨 路易 李卫伟 王双永 李华 唐启恒 邓昊
项目简介	项目依托国家重点研发计划、国家自然科学基金等课题，以文物建筑木构件为研究对象，从风险预测、残损诊断、强度确定以及防护加固等方面系统提出了文物建筑木构件安全性评价技术，整体达到国际先进水平，其中木构件耐火性预测技术和安全性评价方法达到国际领先水平。 主要科技创新： 1.木构件耐火性和老化性预测技术 突破历史木构件形貌难以量化的技术难题，确定了木材形貌特征与其炭化速率相互关系，基于热力学理论推导和燃烧炭化试验建立了木构件燃烧炭化行为CAF理论模型，预测精度和适用性均优于国际现行模型，基于木构件老化规律提出了显微观察、微观力学和微量化学多方法互证的老化性预测技术。 2.木构件残损多手段辅助精准诊断技术 突破木构件纵波空间交互定位的技术难题，研发了多维应力波层析扫描诊断技术，针对木构件差异化外形提出了基于波速和阻抗力谱传递规律的多手段联用定损诊断技术，准确度达90%以上，发明了基于多参数模拟认知的木构件雷达快速诊断技术，检测效率提高10倍以上，以北京和山西为试点构建了文物建筑木构件残损信息数据库，样本量超过25000份。 3.基于多元融合模型的木构件强度精准评估技术 突破单一检测方法难以精确获取木构件强度的局限性，建立了应力波波速、探针阻抗力或螺钉抗拔力与木材弹性模量的多元融合模型，综合基于可靠度的木材弹性模量与强度关系和周身多测点取最小值的原则，提出了纵向波速与横向阻抗力或抗拔力融合模型的木构件强度精准评估技术，相对误差10%以内。 4.木构件安全性鉴定及适宜性处理技术 针对文物建筑木构件传统单指标鉴定方法的技术弊端，创新了基于残损程度和承载能力的木构件安全性鉴定方法，建立了2个鉴定层次且各层次4个等级的评级体系及分级标准，提出了木构件病虫害100%消杀的原位包覆式处理技术，创制了基于历史木构件特性的环境友好型防护处理液和自复位双向阻尼加固件，开发了木构件节点复合式增强技术，力学性能提升50%以上。 成果产生价值： 项目构建了文物建筑木构件安全性评价体系，授权专利和软著17件，制订标准25项，发表论文106篇，出版著作6部；建成国内最大木材野外长期科学观察场、首个文物建筑木构件标本和病历档案库。 成果广泛应用于500处国保单位和359处省保单位的3213处单体文物建筑（其中元以前建筑应用覆盖率达47%，故宫建筑应用覆盖率达27%），为文物建筑抢救性和预防性保护的科学施策提供重要技术支撑，助力国家文物建筑重点保护工程的实施。
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