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2011-07-18

维护历史遗迹,柬埔寨吴哥

捷克的研究小组正在参与拯救在吴哥窟中被列入联合国教科文组织世界遗产名录的古迹,该古迹目前在很大程度上受到了破坏。

使用了由Dlubal Software公司使用的有限元结构分析软件RFEM来创建数值模型并进行结构分析。

框架结构

石头古迹,建于 8 世纪之间 und 15. Jh. erbaut und sind heute meist mehr oder weniger verfallene Ruinen. Der Großteil besteht aus Steinblöcken, die zwar ohne Bindemittel zusammengebaut wurden, jedoch hier und da feuerfeste Ziegel aufweisen. Bei den bis heute erhaltenen Tempeln ist eine stetige Bruchentwicklung festzustellen, hauptsächlich als Zerfall der Steinmauern infolge vieler verschiedener Faktoren.

Zusätzlich zu einer aus heutiger Sicht ungeeigneten Baumethode, stellen schwierige klimatische Verhältnisse die Hauptursache für den Verfall dar.

结构设计

Beobachtungen von Verformungen und Temperaturen bei ausgewählten Tempeln zeigten, dass die Differenz zwischen höchster und niedrigster Temperatur an vereinzelten Außenflächen im Laufe eines Jahres mehr als 60°C beträgt. Außerdem liegen große Wärmeunterschiede zwischen Tag und Nacht vor. Oft war die Temperatur an Innenflächen etwa 40°C geringer als an Außenflächen.

Dies führt zu einer ungleichmäßigen Belastung und großen Wärmedehnungen innerhalb der Steinbauten. Infolgedessen und aufgrund weiterer Faktoren dehnen sich die Blockverbindungen aus und einzelne Steine fallen heraus. Schließlich zerfällt der Tempel in Einzelteile und bricht zusammen.

Numerische Simulationen zum Tragverhalten erfolgen im FEM‑Programm RFEM, mit dem ein hoher Übereinstimmungsgrad der Eigenschaften realer Steintempelstrukturen mit denen eines numerischen Models erreicht werden kann. Das Ziel der Analyse besteht darin, weitere Entwicklungen der technischen Bedingungen auf Grundlage der Simulationsergebnisse vorherzusagen.

Die gewonnen Erkenntnisse können anderen Forschungsprojekten dienen, darunter die Aufstellung optimaler Schutzmaßnahmen zur Stabilisierung der Steinanlagen.

Bisher wurden 3D‑Modelle typischer Struktursegmente, u. 结束 eine Einzelwand, eine tetragonale Pyramide, ein überdachter Säulengang sowie diverse Turmformen, erstellt und in RFEM getestet.

Die numerischen Modelle wurden mit Volumenelementen abgebildet, die die einzelnen Steinblöcke darstellen. Die gegenseitige Wechselwirkung der Blöcke wurde durch Kontaktelemente simuliert, um somit Zugwirkungen quer zur Verbindung beseitigen und unterschiedliche Reibungsintensität zwischen den Blockkontakten berücksichtigen zu können.

Eine Reihe an Simulationen wurde für Temperaturlasteinwirkungen unter Berücksichtigung charakteristischer Baugrundeigenschaften und verschiedener Anschlussformen von Steinblöcken durchgeführt. Die numerischen Analyseergebnisse zeigen eine deutliche Übereinstimmung mit dem Tragverhalten der Steinstruktur (Verformungen, Versagen usw.). Die Forschung hat bewiesen, dass die Temperaturlast bedeutende Werte aufweist und einen beträchtlichen Einfluss auf den Tempelzustand ausübt, der sich immer mehr verschlechtert.

Die Forschungserkenntnisse werden weiterentwickelt, so dass die Auswirkung von Temperatur-änderungen auf das Tragverhalten der Steindenkmäler genauer erfasst und optimale Maßnahmen eingeleitet werden können, um die Monumente für nachfolgende Generationen zu bewahren.

Czech Research Team in Angkor 项目管理器
博士 Karel Kranda
捷克科学院
核物理研究所
neutron.ujf.cas.cz

研究负责人
Doc。 Ing. JanPašek博士
布拉格捷克技术大学(CTU)土木工程学院
建筑结构系
kps.fsv.cvut.cz

团队成员
Ing. JiříSvoboda
Ing. Hansley Pravin Gaya
Otakar Veverka


项目说明

模型数据

节点数目: 1947
线的数目 4441
面的数目: 2804
实体数目 497
荷载工况数目 2
总重量 3,333 t
翘曲区域尺寸 2.018 x 2.018 x 1.614 m
软件版本 4.04.10

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