Erdbebenschutz für Architekturjuwele an der Seidenstraße

英航uingenieure sind auf der ständigen Suche nach zerstörungsfreien Messverfahren zur Bewertung des strukturellen Zustands von Gebäuden. Die High-Definition-Surveying- (HDS) oder Laserscanning-Technologie von Leica Geosystems füllt diese Lücke.

EIN FORSCHUNGSTEAM BESTEHEND AUS MITALBEIND DES在伯克利的加利福尼亚大学实验室（EinemforschungslaborfürBauwerksprürbauwerksprürundnumerische and Numerische and and and numerische Analyseze）und Modellierungsdienstleister aus Usbekistan) und BNZ (der Leica Geosystems Vertretung in Usbekistan) hat HDS-Technologien zur Erfassung von Bauwerken eingesetzt, die zum kulturellen Erbe der Menschheit entlang der historischen Seidenstraße in Usbekistan zählen.MehrereGebäudeWurdendokumentiert和auf ihreanfälligkeitfürErdbebenbedingtetetetetechädenuntersucht。

ALS ERSTES：AbschätzungdesNatürlichenverfalls

Als repräsentatives Beispiel für die zahlreichen schützenswerten Baudenkmäler wurde das Ensemble am Registan-Platz im Herzen der antiken usbekischen Stadt Samarkand ausgewählt. Der Registan-Platz wird gesäumt von den drei Medresen Ulugh Beg (1417 bis 1420), Sher-Dor (1619 bis 1636) und Tilya-Kori samt Moschee (1646 bis 1660) sowie dem Tschorsu-Basar aus dem 18. Jahrhundert mit seiner charakteristischen Kuppel.

Erdbeben, extreme jahreszeitbedingte Temperaturschwankungen, der normale altersbedingte Verfall und die Wirtschaftskrisen des 18. und 19. Jahrhunderts haben dem Ensemble schwer zugesetzt. In den Jahren 1923 und 1932 wurden einige Instandsetzungsmaßnahmen ergriffen und die Minarette begradigt, doch größere Restaurierungsversuche wurden erst in den vergangenen Jahren unternommen.

Das Ensemble wurde von über 70 Standorten aus mit einer Leica ScanStation vermessen. Neben den kompletten Dimensionen aller Bauwerke wurden mit den Scans auch alle Details der Monumente erfasst: Form und Abmessungen der Fliesen, ihre Positionen an den Gebäuden, etwaige Fehler oder Beschädigungen sowie die geometrischen Formen der Portale und Fassaden insgesamt. Um sämtliche Details genau abzubilden, wurden alle Scans mit einer Punktdichte von zweimal zwei Millimetern ausgeführt.

死Scandaten lieferten盟ß往昔wertvolle Ergebnisse, die eine fundierte Entscheidungsgrundlage für weitere Sanierungstätigkeiten an diesem Kulturgut in einer erdbebengefährdeten Region Zentralasiens bilden. Zur Generierung von Finite-Elemente-Modellen komplexer Geometrien aus der Punktwolke wurde die狮子旋风-software verwendet。

„Durch die extrem hohe Erfassungsgeschwindigkeit der ScanStation konnten wir die für eine gründliche Untersuchung des Zustands der Bauten erforderlichen Daten in kürzester Zeit sammeln“, erklärt Liliya Myagkova, die Geschäftsführerin von Smart Scanning Solutions. „Die einfache Registrierung mit der Cyclone- Software erlaubte dem Team außerdem eine rasche Verarbeitung und Auswertung der Punktwolken.“

Die Punktwolke Eines der Schiefen Minarette Bot GenauenAufschlussüberDie Neigung des Turms，FürDie Ein Wert von 4,6 Prozent Ermittelt Wurde，WährendFürUrsprünglicheSchrägeNglicheChrägeSchrägeVon2,3 prozent ausgegggggggggggangangennwirdired。

WEITERE LASERSCANNERGESTÜTZTE MESS- UND ÜBERWACHUNGSVORHABEN

Die datenerfassung wurdeanschließendauf andere orte ausgeweitet。Auch Viele Weitere UsbekischeStädte，Wie Buchara，Shahrisabz und Taschkent，VerfügenüberSchützenswerteStrukturen。DarüberHinauswurden auch in samarkandZusätzlicheGebäudeGescannt。

Shahrisabz Befindet Sich Ewa 80公里Südlichvon samarkand imsüdenusbekistans。Das Gescannte纪念碑，Die Kok-Gumbaz-Moschee Mit Ihrer Blauen Kuppel，Stammt Aus der Zeit der Zeit der Timuriden undZähltZähltZähltZum Zum unesco-Welterbe。Die Moschee Wurde 1437 Errichtet和Im Laufe der Jahrhunderte Mehrfach餐厅和Abgestützt。

Das Historische Bauwerk Wurde Aus 13 Verschiedenen位置MIT Einer Leica ScanStation C10 Erfasst。Die Registierung der Daten Erfolgte在旋风中。Die Messungenauigkeit allerfürdasabschließendedatenprodukt verwendeten扫描落后于drei毫米。DasGebäudeWurdevonaußenSowie sowie von inen im hauptraum in einem treppenhaus mit mit einemgroßenriss zwischen zwischen dem dem dem dem dem dem dem dem deme deme deme deme deme demhauptgebäudeGescannt。

„ usbekistanbenötigtedas forschungsteam absolutzuverlässigeSigeMes​​ssysteme的Aufgrund des oxtremen kontinentalklimas。Da Die C10für温度von -20°C BIS +50°C Ausgelegt ist，bot sie sie siesichfürDiesesvorhaben geradezu„außerdemGewährleIstetedasgroßeSichtfeldvon 360°x 270°，dass beim scannen der komplexenoberflächenaLle详细信息ERFASST WURDEN，UND ES ERLEICHTERTE DEN FORSCHERN DEN FORSCHERN DEN FORSCHERN DEN MESSVORGANG。

Die Punktwolke des Monuments Wurde Auf Anomalien Untersucht。Beim Hauptportal Wurde Die Neigung Ausgehend Von Einer Vertikalen Ebene，Durch durch das das das基本原理Der Beiden Pfeiler Gelegt Gelegt Wurde，Geprüft。Die Neigung des Portals NimmtVonSüdenNach Nach Norden Zu。deroberennördlichenecke中的dabei liegt der maximale versatz bei 0.6米。Um Sicherzugehen，Dass Die Neigung Stabil Bleibt，Wurde EineRegelmäßigeüberprüfungdes Portals Portals Mittels Mittels Laserscanning Empfohlen。außerdemsollten Zielmarken Angebracht Werden，Um DieüberwachungsgenauigkeitZuerhöhen。Solche Permanenten Zielmarkenermöglichenden direkten vergleich Zwischen Zu Unterschiedlichen Zeitpunkten erfasten erfasten punktwolken。

Aus der Punktwolke wurde die Geometrie eines Finite- Elemente-Modells generiert. Alle größeren Fehlerstellen und vorhandenen Abstützungen wurden in die Geometrie des Modells aufgenommen. In der Spezialsoftware SAP2000 wurde eine numerische Modellierung und anschließende Auswertung vorgenommen.

Da Die Materialeigenschaften von Mauerwerk Sehr UnterschiedlichseinKönnen，Wurden a einem Ziegel des BauwerkswerkstoffprüfungenDurchgeführt。Die ermittelten werkstoffeigenschaften wurden Zur exakten modellierung在der软件Hinterlegt中。

Das Minarett Wurde Zu Unterschiedlichen Zeitpunkten gescannt um festzustellen，OB DIE NEIGUNG ZUNIMMT。die ersten扫描Erfolgten Mit der扫描仪C10，WährendDie Zweite punktwolke mit Mit Einer ScanStation aus der modellreihe p erfasst wurde。Die Erste punktwolke wurde在der cyclone-software anhand der zweiten registriert中。Die Neigungen Wurden Als Vektor Auf JederHöheHöheMitRichtung und WertGeschätzt。Bei Diesen Daten Kommt der Wichtigste Vorteil der Hds-Technologie Zum Tragen，Die ZahlreicheOberflächenpunkteErfaste，Welche Auf Auf Altere Art Art Art Nicht Messbar Sind。

HÖHERER SCHUTZ DURCH INTENSIVERE FORSCHUNG

Die Messvorhaben Weckten Das Interesse der Usbekischenbehörden，Diefürdenschutz von historischengebäudenverantwortlich sind sind und ihre zusammenarbeit zusicherten。因此，Wurden GenehmigungenfürWeitere扫描Entlang der Seismisch Aktiven Zonen Usbekistans erteilt。

Auf der Basis von HDS-Scans in Kombination mit den Ergebnissen der Werkstoffprüfungen wurden komplexe kalibrierte Modelle erstellt, welche die Mauerwerkseigenschaften, den gegenwärtigen Zustand und frühere Maßnahmen zur Abstützung der Bauwerke berücksichtigten. Geplant ist eine langfristige strategische Überwachung und die Ableitung von Empfehlungen zur Restaurierung und Konservierung auf der Grundlage der Forschungsdaten einschließlich der Auswertung der Ergebnisse, die bei einer bis heute aktiv genutzten Moschee mit mehrfachen Schäden an der Bausubstanz durch den Einsatz von Dämpfungssystemen erzielt werden.

“ blaserscanningkönnenwir strukturelle atomalien historischerArchitekturdenkmälerErfassen，Um Ihren fortbestandfürKünftigeGeneraten Zu Sichern”，ist amir gilani，der leiter der leiter der leiter der leiter der leite der leite der leite der leite der leite der leite der leite der leite“哦，Diese HochentwickelteTechnologiewärees Sehr Schwierig，Die bestandsgeometrie dieser dieser mit mit mit der miltergenauigkeit zu zu zu vermessen，die diefürstatische untersuchungen untersuchungen erforderlich ist。”

Die Arbeit des Teams和Die die die bedeutung der gesammelten daten wurde durd dern deren aufnahme in die cyark-500-challenge-challenge-datenbankgewürdigt，de der katalogisierung undArchivierung undArchivierunggefährdeterkulturerbestährdeterkulturerbestättenttenwelteweit welteweit dient。