雅安市博物馆(图3)于2006年由雅安市政府批准修建，2010年12月30日正式对公众开放，为公益一类事业单位，是四川省文博系统2008年灾后重建竣工并向社会开放的第一个博物馆雅安市博物馆位于雅安雨城区文定街15号(原雅安茶厂)，占地面积18271平方米，总建筑面积13465平方米，其中博物馆建筑面积8600余平方米博物馆共建三层，其中地下一层，地上两层内含展厅文物中心库房及办公区域，第一和第五展厅位于馆内地面一层，第二第三第四和文物库房位于地面二层，其中文物库房位于第二展厅对面(图4图5)2015年初，雅安市博物馆全系统防震集成技术示范应用完成，并在2015年1月14日四川乐山金口河5.0级地震中，有效保护了雅安市博物馆的展陈文物安全，2018年底雅安市博物馆馆藏珍贵文物预防性保护项目(二期)也顺利完成
图3.博物馆实景图
图4.博物馆地面一层平面图
图5.博物馆地面二层平面图
地震波经馆舍基础结构展陈柜等过程传播到达文物，任何一个环节出现震害都会危及文物安全国际上，以美国Getty博物馆和日本东京国立博物馆为代表，基于“震源+展柜+文物”安全设计方法，开展了博物馆文物防震研究和实践，将防震装置作为与展柜配套的定型产品进行开发应用，没有考虑馆舍的地震放大作用，存在安全隐患2004年的日本新潟地震，也发生了隔震设备上珍贵文物损毁事件：本文基于雅安市博物馆馆藏珍贵文物预防性保护项目(二期)，介绍博物馆全套防震技术在雅安市博物馆中的实践及效果
02
文物防震安全评估
雅安市博物馆展出文物目前多处于浮放状态，部分采用鱼线绑扎等传统防震技术措施雅安市博物馆所在地是7度(0.10g)抗震设防区，文物防震安全验算考虑罕遇地震时加速度幅值为220gal，同时考虑博物馆结构二层楼面地震放大系数1.5，故验算时取加速度幅值为330gal
对馆藏文物现状进行安全性分析及评估，验算地震作用下可能出现的运动状态，是展陈文物预防性保护防震安全设计的基础
滑动验算
滑动验算时水平加速度的限值见公式。
雅安市博物馆展柜台面主要为亚克力面层或亚麻布面层，文物与展台面之间静摩擦系数根据已有资料初步定为0.5
为了保证文物及文物柜不发生滑移，静摩擦系数从μ0=0.5时，考虑文物抗滑动安全系数ks=1.6，文物抗滑移加速度为312.5gal；二层文物安放处加速度经放大后为330gal，大于文物抗滑移加速度限值，故浮放文物存在滑移风险，应对其采取加固或其他防震措施。
倾覆验算
倾覆验算时水平加速度的限值为公式
考虑文物摇晃或倾覆对文物损坏严重，偏安全考虑浮置文物抗倾覆安全系数为1.6通过分析，文物高宽比大于1.9时地震下存在摇晃或倾覆风险，应对文物及展柜进行防震安全设计
03
馆藏文物防震预防性
保护实施
全系统设计分析
文物防震安全性取决于地震作用传递到文物的动力响应地震动能量经历馆舍展陈展柜，传递到文物，任何一个环节出现震害，都会危及文物安全：故针对雅安市博物馆文物展陈防震设计，进行了“震源+馆舍+展具+文物”系统化地震作用全过程分析
1.独立柜防震方案
本方案采取柜底隔震的方式对独立柜改造，使之成为防震型独立柜；针对存放温湿度敏感文物独立柜，增设调控设备，同时预留环境监测接口针对该馆珍贵文物战国巴蜀青铜疊，现有展柜已不能满足文物精品展示(尺寸略小)环境调控和防震需求，展柜基本尺寸为0.9米x0.9米x2.2米(图6)
图6.独立柜防震改造
2.沿墙柜防震方案
针对博物馆二层展厅的沿墙通柜，对其进行展陈功能改造，采用柜内展托的隔震方式增加其防震性能，针对密闭性较差的展柜改善其密闭性和微环境保持能力，设备接口做好气密性处理；部分对环境敏感文物需增设调控设备，同时预留环境监测接口(图7图8)
图7.沿墙柜防震改造
图8.沿墙通柜沿墙柜防震改造效果图
展柜分析结果
1.独立展柜分析
图9.独立展柜有限元模型
图10.Bigbear波激励独立柜加速度云图
图11.Bigbear波激励独立柜位移云图
2.沿墙展柜分析
图12.沿墙展柜有限元模型
图13.Bigbear波激励沿墙柜加速度云图
图14.Bigbear波激励隔震装置上板加速度云图
图15.Bigbear波激励沿墙柜位移云图
图16.Bigbear波激励隔震装置上板位移云图
实施过程
2013年9月，雅安市博物馆与中国航空规划设计研究总院有限公司签订了《博物馆展陈防震装置开发与应用示范技术开发合作合同》，作为工信部和国家文物局联合推广的国内第一批文物保护装备产业化及应用示范项目，开始探索实施适合博物馆使用的文物防震装备设施
图17.先期实验性防震台
图18.改进后的防震台
实施效果
通过雅安市博物馆馆藏文物防震预防性保护项目的实施，完成了博物馆文物全系统防震集成技术应用，显著降低了文物在地震作用下的动力响应在2022年6月1日芦山地震和9月5日泸定地震中都有多个防震装置打开，有效地保证了文物安全，进一步验证了防震设备的作用(图19图20)
图19.沿墙柜实施效果
图20.独立柜实施效果
04
结论
将博物馆文物全系统防震设计理论方法应用于雅安市博物馆，对馆藏文物防震现状进行安全评估及分析，验算地震作用下可能出现的运动状态，通过馆藏文物防震全过程性能化设计方法，显著改善了文物的展出环境及防震能力
通过两种类型展柜的工程示范和两年多的探索实践总结，获得了显著的文物防震成效，为推广文物防震预防性保护工作奠定了基础。