传统古建聚落规划改造及功能综合提升技术集成与示范.docx

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1、附件3-2密级：公开国家科技支撑计划课题2012-2013年度执行情况报告项目名称（编号）：课题名称（编号）：传统古建聚落规划改造及功能综合提升技术集成与示范项目组织单位（盖章）：课题承担单位（盖章）：二。一二年H月二十日编报要求支撑计划课题年度执行情况报告共分为两个部分：第一部分“年度进展情况”属于科技报告，着重从研究对象角度，论述各项研究任务的研究方法、过程和结果等详细技术信息，会从年度进展报告中拆分出来作为科技报告，面向科研人员提供共享交流服务。科技报告一般包括封面、基本信息表、目录、插图清单、附表清单、正文、附录和参考文献等部分。报告内容应客观真实、准确完整、层次清晰，本领域的专业读者

2、依据这些描述能重复调查研究过程、评议研究结果。有技术评价标准研制任务的课题，其科技报告正文中应当设立专门章节，描述“技术标准”相关内容，主要说明技术标准框架内容、关键技术指标、实验验证方法和结果，以及标准实施应用和相关标准研制的建议等；没有技术标准研制任务的课题，可描述研究中应用技术标准的情况及相关标准研制建议等。第二部分“年度任务执行情况”属于工作报告，着重从组织实施角度，论述任务完成情况、取得的成果及其应用情况、投入情况、组织管理经验及产学研联合模式与机制等，主要提供科研管理人员使用。第一部分：年度进展情况（科技报告）科技报告基本信息表1.报告名称中文（不超过40字）：传统古建聚落规划改造

3、及功能综合提升技术集成与示范：20122013年度报告英文：Thetechno1ogyintegrationwithitsdemonstrationofthetraditiona1ancientsett1ementsp1anningandresidentia1functionscomprehensiveimprovement:annua1report2012-20132.报告作者及单位中文：英文：3.使用范围（公了期时间）F和延期公开，延期公开需明确延4.编制时间(YYYY-MM-DD)2013-11-205.报告编号（单位机构代码+课题编号+/顺序号，XXXXXXXXXNNNNUUNNNNN

4、N/NN）6.备注（须注明的特殊事项，如延期公开报告的查询权限、免责声明、报告与其它工作或成果的联系等）7.摘要中文（IoOo字左右）：1 .完成示范点城村40余座古民居测绘、数据采集和现状调查，掌握古建三维扫描及现状参数适时提取技术，完成城村古建聚落保护与再生规划稿，遴选25座古民居备案；2 .扩大示范点遴选面。完成闽西北泰宁明代古建聚落、桂峰山地古民居群、大田土堡群等典型古建聚落测绘、调研，完成泰宁古城、尤溪桂峰古建聚落保护与再生规划设计案；3 .完成示范点城村广场改造、2座古建功能改善案，把握古建加固及功能改善技术要点，为居民举办技术讲座、访谈部分户主、宣讲课题，初步建立居民“自助式”功

5、能提升技术“底线”控制技术实施方案；4 .深化“物联网技术在古建筑健康监测与灾害预警中的应用研究”，设计并完成了相关简支木梁变形监测试验，完成两批木梁损伤拼接加固试验；5 .拟申请钢板、碳纤维布、样卯等木梁损伤关键部位固接技术专利；6 .培养硕士生1名、博士生1名，5位硕士研究生确定相关课题方向已开展工作，发表论文9篇。英文（不超过2500个字符）：8.关键词中文（3-8个，以分号隔开）：古建聚落；规划改造；功能提升；技术集成；示范英文（3-8个，以分号隔开）：9.支持项目名称（编号）组织单位课题名称（编号）渠道课题承担单位合作单位（不超过5家）计划名称科技领域主管部门总经费国拨经费负责人起始

6、日期结束日期10.联系人姓名电话E-Mai1此处插入目录插图清单此处插入插图清单附表清单此处插入附表图清单正文引言部分：描述研究背景和意义、前期研究基础、研究范围和目标、研究思路和总体方案等。0.引言o. 1.研究背景和意义p. 2.前期研究基础q. 3.研究范围和目标r. 4.研究思路和总体方案主体部分：逐论述各项研究内容的研究方案、研究方法、研究过程、研究结果等信息，提供必要的图、表、实验及观察数据等信息，并对使用到的关键装置、仪表仪器、材料原料等进行描述和说明。1 .各项研究内容1.1. 示范点古建聚落保护与功能更新规划设计方案编制1.1.1. 研究方案1.1.2. 示范点古建聚落测绘调

7、研1.1.3. 古建聚落保护与更新修建性详细规划1.1.4. 古建聚落功能改造规划设计1.2.结合古建聚落路网系统整治改造，研究开发居民自助式与互助式古建聚落排水、排污体系改造与完善关键技术1.2.1,传统古民居院落自排水、排污系统适宜性改造技术1.2.2.传统古民居院落排水、排污管网与聚落管网系统的对接技术1.2.3,整个聚落管网体系的适宜性整治与改造技术1.3.研究开发居民自助式与互助式古建聚落空间形态保护与整治关键技术1.3.1.传统古建聚落街巷及公共空间界面整治及其传统风貌修复技术1.3.2.居民自助与互助式新建民居外观协调整治、改造技术及其导则14.研究开发居民，“自助式”古民居居住

8、功能改造提升关键技术1.4.1.居民，自助式“古民居，非结构性”厨卫设施增设、改造技术1 .4.2.“轻度结构，歪闪”古民居的居民，自助式矫正与加固技术【逐一论述各项研究内容的研究方案、研究方法、研究过程、研究结果等信息，提供必要的图、表、实验及观察数据等信息，并对使用到的关键装置、仪表仪器、材料原料等进行描述和说明。】请季韬教授、姜绍飞教授和吴兆旗博士结合相关研究课题对研究成果进行技术要点综述，包括相关成果发表和拟发表内容：深化“物联网技术在古建筑健康监测与灾害预警中的应用研究”，设计并完成了相关简支木梁变形监测试验，完成两批木梁损伤拼接加固试验；【对相关技术研究成果有个简要的概述如：针对何

9、问题、采用何种实验技术手段、得到何种结果等】拟申请钢板、碳纤维布、桦卯等木梁损伤关键部位固接技术专利；其他相关成果、研究报告？培养（毕业或拟毕业）硕士生1名、博士生1名？，？名博士研究生和？名硕士研究生确定相关课题方向已开展工作，发表论文9篇？【请按期刊、论著标准格式填写、发表论著成果需注明课题支持信息】针对城村中赵氏宗祠大厅额防两端木材损坏问题，提出一种新的维修加固方案，即将梁两端已腐朽部分去除代以新木材，通过样卯形式与中间段原木梁进行连接，连接后总长与原木梁一致，最后在桦卯接长节点处粘贴FRP布进行加固，以期加固后的梯卯接长木梁其抗弯承载力可达完整木梁的80%以上。基于上述目标，自2013

10、年4月至2013年8月，展开了一系列FRP布加固桦卯接长木梁的试验研究，做了3批试验，共对29根木梁进行两点集中加载静力试验，试验在福州大学结构实验室进行。由于木材原材料的限制，3批试验均采用新木材。图1加载布置及测点布置图注：1一位移计；2分配梁：3一应变片，应变片跨中自上而下编号为测点厂5；1.第一批试验：以接长连接形式为变量，共5个试件，试验结果表明，采用燕尾株进行桦卯连接较为合适。采用统一的加固方案：距支座130mm处开始沿梁全高范围封闭粘贴2层200mm宽，600mm长的CFRP布环箍（纤维方向垂直于梁轴）。2 .第二批试验：基于第一批试验成果，变化传统桦卯的尺寸和加固方案，共15个

11、试件。试验结果表明；（1）接长木梁未加固前抗弯承载力低，最高仅为11kN,经CFRP加固后抗弯承载力得到提高，最高可达完整木梁的71.43%,加固效果优于传统螺栓加固。相对应的加固方案为：从支座处开始沿梁全高范围封闭粘贴2层70Omm宽，400mm长的CFRP布环箍（纤维方向平行于梁轴），并在距支座130mm处开始沿梁全高范围封闭粘贴1层20Omm宽，600mm长的CFRP布环箍（纤维方向垂直于梁轴）。（2）不同燕尾梯尺寸中，采用梯头斜率变大的燕尾椎进行接长连接的试件在CFRP布的加固作用下极限抗弯承载力最高，达到完整木梁的83.3%,对桦卯接长木梁的延性提高效果最为显著。（a）加载破坏（b）

12、碳布打磨后图3第二批试件主要破坏类型图3 .第三批试验：基于第二批试验结果，进一步优化加固方案，变化FRP类型、CFRP层数及CFRP布粘贴锚固长度，以期得到最佳的加固方案，共9个试件。试验结果表明：（1）接长木梁极限抗弯承载力、刚度和延性随CFRP布加固长度增长而逐渐提高，当CFRP布粘贴长度分别为630mm时，虽然发生了CFRP布剥离破坏，但加固后木梁抗弯承载力可达完整木梁承载力的90.4%,可见此加固方案较为有效。此加固方案为：从支座处开始沿梁全高范围封闭粘贴2层70Omm宽，630mm长的CFRP布环箍（纤维方向平行于梁轴），并在距支座130mm处开始沿梁全高范围封闭粘贴1层20Oni

13、n1宽，600mm长的CFRP布环箍（纤维方向垂直与梁轴）。（2） CFRP布加固效果略优于BFRP布，加固后木梁的抗弯承载力分别为完整木梁的63.5%和59.6%,由于CFRP布价格为BFRP布的35倍，因此，当对结构承载力的要求不高时建议优先考虑采用BFRP布进行加固，其性价比更高。建议进一步展开BFRP加固木梁的试验研究，以期能够降低加固成本，使加固方案能广泛应用于实际工程中。图4第三批试件主要破坏类型图现有研究成果：1、己投稿一篇小论文至福州大学学报：碳纤维布层数对梯卯接长木梁抗弯性能试验研究2、一项专利申请已通过初审：碳纤维布加固桦卯形式接长木梁的结构及其制作方法拟毕业硕士生1名。1

14、.4. 3.居民自助式古民居居住空间亮化技术1.4.4. 居民自助式古民居居住空间热环境改善与节能综合技术请陈沂博士填写相关内容1.5.研究并制定居民，自助式古建聚落综合功能提升的技术控制导则和运作机制1.5.1.提出居民，自助式传统古民居功能改造的技术构想，建立低成本的技术集成体系与运作机制1.5.2.建立基于保护传统古建聚落风貌的居民“自助式”传统古民居综合功能提升技术集成的“底线”控制导则1.6.示范点古建聚落规划改造与功能综合提升示范工程1.6.1.城村古建聚落保护与功能更新规划设计方案编制古建聚落保护与更新修建性详细规划；古建聚落功能改造规划设计。作为课题考核的附加指标(I)结合古建

15、聚落路网系统整治改造，研究开发居民自助式与互助式古建聚落排水、排污体系改造与完善关键技术。传统古民居院落自排水、排污系统适宜性改造技术；传统古民居院落排水、排污管网与聚落管网系统的对接技术；整个聚落管网体系的适宜性整治与改造技术。约束性指标：解决古建聚落传统民居院落自排水、排污系统普遍存在不适应现代排水、排污环卫指标要求的问题；解决各个传统民居院落自排水、排污系统在与聚落管网系统衔接时自维护、自更新等技术问题；从管网设计、构造上提供居民自助操作的整治与改造技术策略。考核指标：排水排污系统改造工程覆盖面达80*以上；示范古民居生活污水处理后排放率100%;固体垃圾回收率90%。研究开发居民自助式与互助式古建聚落空间形态保护与整治关键技术。传统古建聚落街巷及公共空间界面整治及其传统风貌修复技术；居民自助与互助式新建民居外观协调整治、改造技术及其导则。约束性指标：第一部分技术主要解决两个问题：一是公共空间界面对传统风貌协调性影响的部位界定及构造分解方法；二是研究开发适宜居民进行自助与