秦兵马俑底座隔震装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种秦兵马俑底座隔震装置及方法，适用于秦兵马俑博物馆中陈列着 的秦俑及碑石、雕像等一些文物，属于浮放文物隔震技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上多地震的国家，也是冡受地震灾害最为深重的国家之一。
[0003] 我国大陆约占全球陆地面积的1/4,但20世纪有1/3的陆上破坏性地震发生在我 国。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。20世纪以来， 中国共发生6级以上地震近800次。地震不仅对人民的生命、财产造成了巨大的损失，也给 多处珍贵的文化遗产带来了前所未有的毁损。
[0004] 西安作为华夏文明的发源地，世界四大文明古都之一，历史悠久，文化积淀非常厚 重。兵马俑坑被誉为"世界第八大奇迹"。
[0005] 西安临潼抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0. 20g。位于西安临潼的 秦兵马俑博物馆中陈列着的秦俑，抗震能力较差，且排列密集。若发生较大地震，兵马俑单 体震坏或连续倾倒，将导致的不可估量的损失。为了保护我国包括秦兵马俑在内的众多文 化遗产，使之能够抵御地震，完整地保存下来，需要开发制备低成本、高质量的复合材料隔 震装置及新方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种秦兵马俑底座隔震装置，使兵马俑具有能抵抗 8~9度地震的能力。
[0007] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0008] -种秦兵马俑底座隔震装置，该装置为一种万向球支座装置，主要包括万向球支 座、兵马俑底座、贴面、柔性防护材料、滑动圆盘和支座基础；所述的万向球支座为4个，分 别通过贴面安装在兵马俑底座下表面的四角，所述的兵马俑底座放置在4个滑动圆盘上， 兵马俑底座下的万向球分别与相对应的滑动圆盘相接触，所述的滑动圆盘固定在支座基础 上，所述的柔性防护材料两端分别粘贴在兵马俑底座下表面的贴面和相对应的滑动圆盘的 侧壁上，在兵马俑底座下表面的贴面与滑动圆盘之间形成封闭区域。地震作用下，万向球在 滑动圆盘内滚动，从而减少兵马俑底座上部兵马俑的位移和加速度。
[0009] 所述的万向球支座包括万向球和支承底座；所述的贴面粘贴在兵马俑底座下表面 的四角，所述的支承底座粘贴在贴面上。
[0010] 所述的万向球支座采用不锈钢材料或聚四氟乙烯材料，万向球直径约为5cm，高度 约为8cm，每个万向球的竖向承载力不小于50公斤。
[0011] 所述的贴面为不锈钢或聚四氟乙稀材料，尺寸约为15cmX 15cm，厚度约为4_，通 过强力胶粘贴在兵马俑底座下表面的四角处。
[0012] 所述的柔性防护材料采用波纹状HDPE材料（高密度聚乙烯），将其两端分别粘贴 在兵马俑底座下表面的贴面和滑动圆盘的侧壁，既能保证形成封闭区域，防止土颗粒或水 分等杂质进入滑动圆盘，又能保证万向轮在一定位移范围内正常滑动。
[0013] 所述的滑动圆盘为不锈钢材料或聚四氟乙烯材料，圆盘直径约为15cm，圆盘最大 高度约为4cm，底面及侧壁厚度约为lcm。所述的滑动圆盘具有弧面设计。
[0014] 所述的万向球支座及滑动圆盘也可为5-8个。
[0015] 所述的支座基础为原装土基础，滑动圆盘通过胶结材料与它可靠连接。
[0016] 本发明还提供了一种基于上述装置的秦兵马俑底座隔震实施方法，包括如下步 骤：
[0017] (1)在兵马俑底座四边掏土，设置2~4个微型千斤顶，将兵马俑底座支承起来；
[0018] (2)对挖土后的兵马俑底座下部土体进行平整、密实或加固，使其形成平整和密实 的原装土基础；
[0019] (3)将滑动圆盘固定在原装土基础的顶面，设置4个滑动圆盘，分别与兵马俑底座 的四角相对应；
[0020] (4)在兵马俑底座下表面四角处粘贴贴面，采用强力胶将4个万向球支座分别粘 贴在贴面上；将兵马俑底座放置在4个滑动圆盘中，兵马俑底座下的万向球分别与各自相 对应的滑动圆盘的中心对齐；
[0021] (5)将柔性防护材料两端分别粘贴在兵马俑底座的贴面和滑动圆盘的侧壁，使它 们之间形成封闭区域，以保证万向球在一定位移范围（滑动圆盘）内正常滑动。
[0022] 地震时，兵马俑底座通过万向球支座在滑动圆盘上滑动，产生很小的加速度和位 移，从而起到隔震减震的效果。所述的万向球支座及滑动圆盘也可为5-8个。
[0023] 秦兵马俑是一种展览性文物，既要保护又要观瞻，将减震隔震装置安放在底座下 面是较为合理的方式。本次提出的采用在兵马俑底板下面设置万向球支座装置的方法，属 于局部处理，整体隔震。安装过程和使用中不影响正常陈列、观看，简便易行，保持原貌。
[0024] 本发明的优点：
[0025] 1、西安临潼抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0. 20g。本发明的装置 和方法使兵马俑具备能抵抗8~9度地震的能力。
[0026] 2、本发明利用现有的简便易得到的材料，方便实用的材料选择，既能满足滑动要 求，又能具有一定阻尼作用。
[0027] 3、本发明摒弃了复杂的机械装置，同时有别于现有方法的实用隔震方案设计发 明。
[0028] 4、本发明的隔震装置便于应用实施，不整体吊装提升、不搬动兵马俑，不影响正常 陈列、参观。
【附图说明】
[0029] 图1为秦兵马俑底座隔震装置示意图（立面）。
[0030] 图2为四角安装了万向球的秦兵马俑底座平面不意图。
[0031] 主要附图标记：
[0032] 1万向球支座 2兵马俑底座
[0033] 3贴面 4柔性防护材料
[0034] 5滑动圆盘（弧面） 6支座基础
【具体实施方式】
[0035] 如图1所示，为秦兵马俑底座隔震装置的结构示意图，该装置为一种万向球支座 装置，主要包括万向球支座1、兵马俑底座2、贴面3、柔性防护材料4、滑动圆盘5和支座基 础6。贴面3粘贴在兵马俑底座2下表面四角；万向球支座1为4个，万向球支座1分别粘 贴在贴面3上，如图2所示，为四角安装了万向球的秦兵马俑底座平面示意图；滑动圆盘5 粘贴在支座基础6顶面；兵马俑底座2放置在4个滑动圆盘5上，兵马俑底座2下的万向球 与相对应的滑动圆盘5相接触，柔性防护材料4两端分别粘贴在兵马俑底座2的贴面3和 它对应的滑动圆盘5的侧壁，以保证形成封闭区域；地震作用下，万向球在滑动圆盘5内滚 动，从而减少上部兵马俑的位移和加速度。
[0036] 万向球支座1采用不锈钢或塑料材料，万向球直径约为5cm，高度约为8cm，竖向承 载力不小于