谁能抵挡甘肃博物馆这匹马的魅力

这几年，各地博物馆实在是太火了，有媒体称“博物馆里长满了人”，无论是能搬回家的文创“博物馆”，还是展厅里突破视觉想象的精品展览，都吸引着大家的目光。

文创也做得风生水起，吸引参观群众进货式购买（图片来源：网友@Konoe）

今天要说的是见证中华文明发展轨迹的河南博物院，我们不讲馆藏精品文物数量有多多、种类有多全、品位有多高、价值有多大，要说的是老豫博“补钙”的事。

河南博物馆现址1998年5月1日落成开放，后因年久老化，于2015年7月闭馆改造施工。这一维修不要紧，工作人员发现混凝土构件不能满足现行抗震鉴定标准要求，换句话说，就是主展馆不够结实，需要进行抗震加固“补补钙”。这样一来，最初预计18个月的工期又要延长半年，但为了生命财产和历史文物的安全，必须进行抗震加固。

河南博物院新颜（图片来源：网络）

在探索房屋抗震加固的奥秘时，我们可以将其核心策略精炼为两大方法。

第一种聚焦于“强化内功”，即致力于提升房屋结构构件的坚固程度，使之在地震的严峻考验下依然屹立不倒。这仿佛是为房屋穿上了一层“战衣”，确保即便在地震的强烈冲击下，结构也能保持完整或至少具备一定的形变能力，有效防止房屋轰然倒塌。这种方法，其核心在于通过加固手段，让房屋自身成为抵御地震的“坚固堡垒”。

而第二种，则巧妙地采取了“以柔克刚”的策略——消能减震，即减少地震波动对房屋施加的力量，从而实现对房屋结构本身的“轻量化”加固。这好比为房屋安装了一套减震器，通过科学设计，让房屋在地震中能够灵活应对，吸收并分散地震能量，减少对结构的直接冲击，控制结构的变形。

河南博物馆采用了双管齐下的方法，主要框架使用传统加固方法——外包钢加固法。这种方法通过在原构件的外表面包裹一层钢板，利用钢板的强度和刚度来增强原构件的受力性能。河南博物馆的地下一层、地上一至五层矩形柱采用外包钢加固，圆柱采用增大截面法加固，4个落地斜柱采用满包钢板加固。由于施工过程相对简单，它不会对环境造成太大的影响，同时成本也相对较低。更重要的是，这种方法并不会显著增加原构件的截面尺寸和自重。经过实践验证，这种方法在提高受压构件的承载力、刚度及延性方面表现出色。

外包钢加固技术示意图（来源：来自网络）

其次使用消能减震技术，在主展厅建筑增设粘滞阻尼器，主要安装在地上一至二层建筑受力负荷较大的位置，采用人字形钢结构支撑式布置，与框架受力构件相连接，共安装20套，既减小结构在地震作用下的响应，也不影响建筑使用功能。

说到粘滞阻尼器，值得跟大家详细说说。

在物理学中，有一个有趣的现象，那就是自由振动的物体会逐渐减速并最终停止，这种使振动逐渐衰减的力量，我们称之为“阻尼”。想象一下，当你摇动一个秋千，随着时间的推移，秋千的摆动幅度会越来越小，直至完全停止，这就是阻尼在起作用。

牛顿球最终会停摆（来源：来自网络）

阻尼的来源多种多样，其中摩擦是最常见的一种。在工程领域，人们巧妙地利用阻尼的原理，设计出了阻尼器，它就像是一个“能量吸尘器”，专门吸收并耗散结构中的振动能量。

粘滞阻尼器是怎么工作的呢？当结构受到外力作用而产生振动时，粘滞阻尼器中的活塞会在油缸内往复运动。这一运动迫使阻尼介质在两个分隔的腔体内迅速流动，当流体通过活塞上的节流孔隙时，会产生剧烈的摩擦，这种摩擦会产生巨大的阻尼力，不仅消耗了地震能量，还将其转化为热能释放到周围环境中。通过这种方式，阻尼器能有效减轻结构在地震或风力作用下的振动反应，保护建筑物的安全。

粘滞阻尼器工作示意图

冷冰冰的钢筋水泥和复杂的设计图纸，是很多人对抗震加固技术的印象，但其实背后蕴含着无数智慧。在更多博物馆里，工程师怀揣着对文化遗产的深情厚意，通过抗震技术默默守护这些承载着历史与记忆的瑰宝，将故事继续讲给未来的我们听。

参考文献

[1]贺传凯,杜启航.河南博物院主展馆改造工程实践与思考[J].科学教育与博物馆,2023,9(03):94-100.

[2]程绍革.消能减震与隔震技术在抗震加固工程中的应用[J].城市与减灾,2016,(05):19-23.

[3]芦金斗.液体粘滞阻尼器在博物馆工程上的应用[J].山西建筑,2007,(13):78-79.

作者：张冬静

来源：震知卓见