残损对木结构古建筑的影响及加固方法_王耀国
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［11］ 周乾，闫维明，周宏宇，张博 . 钢构件加固古建筑榫卯节点抗 震试验［J］. 应 用 基 础 与 工 程 科 学 学 报，2012，20 （ 6 ） ： 1063 － 1071.
［12］ 宋晓胜，苏经宇，郭小东，王志涛 . 中国木结构古建筑榫卯连 接节点抗震性能研究进展［J］. 世界地震工程，2014，30 （ 1） ： 12 － 22
表 1 木结构古建筑残损、分布及力学性能影响
主要残损
分布部位
力学性能影响
开裂
木构架各种构件
受力截面面积变小、承载力 降低、刚度降低
糟朽
柱根、屋架支座、 有效受力截ห้องสมุดไป่ตู้积变小、承载
梁柱节点
力降低
节点脱榫
梁柱节点
转动刚度降低、整体稳定性 降低
木构架歪闪
木构架
整体稳定性降低
小，从 而 削 弱 了 截 面 的 抗 侧 刚 度 和 弹 性 模 量 ，在 地 震 荷 载 作 用 下，柱 根 部 截 面 应 力 幅 值 变 大，极 容 易 造 成 柱根的折断［7］，从而影响木结构整体安全； 梁 柱 节 点 处糟朽降低节点传力能力，容易导致节点脱榫、松动、 刚 度 变 小，加 大 木 结 构 整 体 变 形，榫 卯 有 效 截 面 减 少 还可能造成局压破坏。文献［8］研究了故宫抚辰殿东 北角梁糟朽后弯曲 受 力 性 能 ，由 于 老 角 梁 有 足 够 的 截 面尺寸，糟朽后剩余角梁截面仍满足抗拉、抗弯、抗剪 要求，但糟朽的存在极大地降低了梁的弯曲受力性能。
验［D］. 杭州： 浙江大学，2007： 53 － 63. ［6］ 赵孟良，吴开成，关富玲 . 空间可展桁架结构动力学分析［J］.
浙江大学学报（ 工学版） ，2005，39（ 11） ： 1669 － 1674. ［7］ 张惠峰 . 空间可展天线精度测量、热分析、可靠性分析及间隙
影响研究［D］. 杭州： 浙江大学，2010： 19 － 47.
（ 2） 残损状态的分级及与木构件力学性能的量 化联系。
（ 3） 残损木结构古建筑的有限元仿真模型构建 方法。
（ 4） 多种残损共同作用时对木结构古建筑力学 性能影响的研究。
图 4 新型钢构件加固装置
（ 3） 木结构古建筑脱榫加固。我国传统上采用 铁件加固榫卯节点，关于铁件加固榫卯节点的方法现 已很多，传统的马口铁加固、Q235 扁钢加固［10］、新型 钢构件加固［11］，见图 4［12］。纤维增强复合材料 FRP 可 包裹榫卯节点区域以加固节点，约束节点抜榫［12］。
现塑性变形，榫头 滑 移 量 增 大，刚 度 变 小，最 后 木 材 局 部出现裂缝或劈裂，木材内力重新分布［1］。 2. 4 木构架歪闪对木结构力学性能影响
木构架歪闪导致外界荷载传递路径不清晰，木柱 倾 斜，形 成 附 加 弯 矩，造 成 木 结 构 古 建 筑 整 体 结 构 松 散，直 接 影 响 木 结 构 的 整 体 稳 定 性，容 易 导 致 木 结 构 连续性倒塌。 3 针对相关残损的加固方法
（ 1） 木结构的开裂。木结构古建筑在选材上大 量采用湿 木，在 使 用 过 程 中 会 产 生 干 缩 和 湿 涨 的 效 果，产生干缩裂缝［2］。 干 缩 裂 缝 普 遍 存 在 于 木 结 构 古 建筑各种构件。木结构古建筑中的主要构件还承受 着各种外 力 作 用，往 往 在 柱 身 和 梁 身 会 产 生 劈 裂 裂 缝，见图 1（ a） 。
42
低温建筑技术
2015 年第 6 期（ 总第 204 期）
（ 1） 木结构古建筑开裂加固。当梁、柱开裂不 大 时 可 采 用 嵌 补 加 固 法，当 梁、柱 开 裂 较 大 时 可 用 铁 件加固法［9］。为使施工简单且不影响结构 外 观 可 采 用纤维增强复合材料 FRP 加固方法［5］。
（ 2） 木结构古建筑糟朽加固。当柱子仅为表层 糟 朽，且 经 验 算 剩 余 截 面 仍 能 满 足 受 力 要 求 ，可 剔 除 糟朽部分，防腐处 理 后 采 用 嵌 补 加 固 法［9］。 若 柱 脚 腐 蚀严重，宜采用墩接柱脚的方法。
（ 2） 木结构的糟朽。木结构古建筑的一些构件 长 期 处 在 潮 湿 环 境 中，真 菌 作 用 会 产 生 糟 朽，糟 朽 主 要存在柱根、屋架支座、梁柱节点等处［2］，见图 1（ b） 。
（ 3） 梁柱节点脱榫。榫卯连接是我国木结构古
建筑梁柱的主要连 接 方 式 ，在 使 用 过 程 中 由 于 各 种 作 用木结构古建筑普遍存在脱榫现象，见图 1（ c） 。
［9］ 周乾，闫维明，李振宝，纪金豹 . 古建筑木结构加固方法研究 ［J］. 工程抗震与加固改造，2009，31（ 1） ： 84 － 90.
［10］ 姚侃，赵鸿铁，薛建阳，李俊华，谢启芳 . 古建木结构榫卯连 接的扁钢加固试验［J］. 哈尔滨工业大学学报，2009，41（ 10） ： 220 － 224.
［2］ 林来兴 . 分布式小卫星系统的技术发展与应用前景［J］. 航天 器工程，2010，19（ 1） ： 60 － 66.
［3］ S Gao，K，Clark，M Unwin，J Zackrisson，etal. Antennas for modern small satellites ［J］. IEEE Antennas and Propagation Magazine， 2009，51（ 4） ： 40 － 56.
［6］ 周乾 . 古建筑木结构叠合梁与组合梁弯曲受力研究［J］. 建筑 结构，2012，42（ 4） ： 157 － 161.
［7］ 周乾 . 明清古建筑木结构典型抗震构造问题研究［J］. 文物保 护与考古科学，2011，23（ 2） ： 36 － 48.
［8］ 周乾 . 古建糟朽角梁抗弯性能数值模拟研究［J］. 文博，2013， （ 1） ： 90 － 93.
［基金项目］ 国家科技支撑计划课题（ 2013BAK01B03） 、（ 2013BAK01B05）
欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁
参考文献
［1］ 杨敏，孙洋，鲍凯 . 小卫星及卫星组网的战术应用研究［J］. 舰 船电子工程，2014，（ 9） ： 4 － 11.
我国现存木结构 古 建 筑 普 遍 存 在 开 裂 ，对 灵 水 村 木结构古建筑开裂柱进行应力波检测（ 图 2） ，检测发 现木柱开裂严重削 弱 木 柱 受 力 截 面 面 积 ，木 柱 受 力 截 面面积的 减 小 将 降 低 木 柱 的 承 载 力 和 整 体 稳 定 性。 试验发现完整木柱在荷载作用下截面应变基本符合 平 截 面 假 定，而 开 裂 木 柱 随 着 荷 载 的 增 大，开 裂 两 肢 应 变 分 布 差 异 变 大，截 面 应 变 不 符 合 平 截 面 假 定，开 裂木柱大多表现为 偏 心 受 压 破 坏 ，裂 缝 柱 的 最 终 破 坏 是由某一侧肢控制，单肢破坏导致整个柱破坏； 对于 开裂木梁，试验研究表明单根木梁在水平方向完全开
［3］ 李瑜 . 古建筑木结构件基于累积损伤模型的剩余寿命评估 ［D］. 武汉： 武汉理工大学土木工程与建筑学院，2008.
［4］ 李铁英 . 应县木塔现状结构残损要点及机理分析［D］. 太原： 太原理工大学，2004.
［5］ 汤红永 . 纵向干裂木柱的受力性能及其修复加固［D］. 上海： 同济大学土木工程学院，2009.
【关键词】 文物； 残损； 木结构古建筑； 受力性能； 加固
【中图分类号】 TU746
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 － 6864（ 2015） 06 － 0040 － 03
我国古建筑历史悠久，其中以木结构古建筑占大 多数。现存 木 结 构 古 建 筑 在 自 然 因 素 和 人 为 因 素 的 综合影响下不同程度地出现了构架歪闪、糟朽、开裂、 节点抜榫等残损现象［1］。文中分析了影响木结构古建 筑几种残损的特点，根据对北京市历史文化名村灵水 村木结构古建筑现场检测情况和已有研究成果，初步 探讨了残损对木结构古建筑相关力学性能的影响，并 针对性地提出有效的加固方法。 1 木结构古建筑残损［2，3］
（ 4） 木结构古建筑木构架歪闪加固。木构架歪 闪主要通过落架大修、打牮拔正的方法。日本对木结 构木构架歪闪的加固方法进行了深入的研究，总结出 添加胶合板抗震墙，见图 5［2］、增设钢铁构架、增设扶 壁柱等方法。
图 5 胶合板抗震墙
表2
残损 开裂
糟朽 节点脱榫 木结构架歪闪
残损及加固方法
残损程度 轻微 严重 轻微 严重 均可 均可
40
低温建筑技术
2015 年第 6 期（ 总第 204 期）
DOI： 10． 13905 / j． cnki． dwjz． 2015． 06． 015
残损对木结构古建筑的影响及加固方法
王耀国1 ， 郭小东1，2 ， 苏经宇1，2 ， 宋晓胜3 ， 黄瑞乾1
（ 1. 北京工业大学抗震减灾研究所， 北京 100124； 2. 北京工业大学建筑与城市规划学院， 北京 100124； 3. 河北联合大学建筑工程学院， 河北 唐山 063009）
2. 2 糟朽对木结构力学性能影响 对灵水村木结构古建筑柱根糟朽部位进行应力波
检测表明（ 图 3） ，柱根糟朽使得柱根受力截面明显变
图 2 开裂柱应力波检测图
图 3 糟朽柱应力波检测图
2. 3 脱榫对木结构力学性能影响 脱榫削弱了梁与 柱 之 间 的 联 系 ，使 得 节 点 转 动 刚
度变小，在外界竖向力和水平力的作用下将导致木结 构 古 建 筑 木 构 架 倾 斜、歪 闪，严 重 影 响 结 构 的 整 体 稳 定性［7］。对节点脱榫 进 行 试 验 研 究 ，研 究 发 现 梁 柱 节 点脱榫的木构架在竖向荷载较小时榫头剪应力小于 弹性极限，荷载随位移增大而变大，连接刚度达最大； 随 着 荷 载 的 增 大 榫 头 受 卯 口 挤 压，榫 头 宽 度 变 小，出
加固方法 嵌补加固法 铁件加固法 嵌补加固法
墩接柱脚 铁件加固、FRP 加固 落架大修、打牮拔正、附加构架法
参考文献
［1］ 吴洋 . 脱榫状态下古建筑燕尾榫节点结构性能研究［D］. 北 京： 北京工业大学建筑工程学院，2014.
［2］ 段春辉，郭小东，吴洋 . 基于残损特点的古建筑木结构修复加 固［J］. 工程抗震与加固改造，2014，36（ 1） ： 126 － 130.
对于开裂木梁试验研究表明单根木梁在水平方向完全开木结构古建筑残损裂变成两根梁在所受外弯矩不变时梁内受弯正应力峰值急剧变大容易发生受弯破坏木结构古建筑残损分布及力学性能影响主要残损分布部位力学性能影响开裂木构架各种构件受力截面面积变小承载力降低刚度降低柱根屋架支座梁柱节点有效受力截面积变小承载力降低节点脱榫梁柱节点转动刚度降低整体稳定性降低木构架歪闪木构架整体稳定性降低糟朽对木结构力学性能影响对灵水村木结构古建筑柱根糟朽部位进行应力波检测表明图3柱根糟朽使得柱根受力截面明显变小从而削弱了截面的抗侧刚度和弹性模量在地震荷载作用下柱根部截面应力幅值变大极容易造成柱根的折断从而影响木结构整体安全
上述残损及加固方法见表 2 所示。 4 结语
国内外学者运用试验、有限元模拟等方法针对残 损对木结构古建筑安全性能的影响开展了部分研究 并取得了若干成果。但总体来说相关研究仍处于起 步阶段，残损对木结构古建筑力学性能的影响仍有很 多方面需要进一步研究，具体有以下几方面。
（ 1） 残损下木结构古建筑的有效受力尺寸和截 面特性的确定。
［4］ Luo Y Z，Wang D W，Mao D C，etal. Movable structures based on mechanisms ［J］. IASS － APCS 2012 Symposium， seoul，
korea，2012. ［5］ 赵孟良 . 空间可展结构展开过程动力学理论分析、仿真及试
［收稿日期］ 2015 － 02 － 12 ［作者简介］ 朱术华（ 1987 － ） ，男，合肥人，硕士，从事空间可
展开结构的分析工作。
王耀国等： 残损对木结构古建筑的影响及加固方法
41
图 1 木结构古建筑残损
裂 变 成 两 根 梁，在 所 受 外 弯 矩 不 变 时，梁 内 受 弯 正 应 力峰值急剧变大，容易发生受弯破坏［6］。
【摘 要】 作为我国重要文物木结构古建筑普遍存在残损问题，研究残损对木结构古建筑力学性能的影响
将为木结构古建筑的安全评价提供重要依据，根据现场应力波检测结果和已有研究成果，分析木结构开裂、糟朽、
梁柱脱榫和木结构架歪闪等残损对木结构古建筑力学性能的影响并有针对性地提出相应的加固方法，最后对未
来的相关研究提出几点看法。
（ 4） 木构架歪闪。木结构古建筑构件本身变形 很 小，大 多 数 木 构 架 歪 闪 是 由 节 点 脱 榫 或 松 动 、基 础 下沉等引起［4］，见图 1（ d） 。
上述木结构古建筑残损、分布及其力学性能影响 见表 1 所示。 2 残损对木结构古建筑力学性能的影响 2. 1 开裂对木结构力学性能影响
［12］ 宋晓胜，苏经宇，郭小东，王志涛 . 中国木结构古建筑榫卯连 接节点抗震性能研究进展［J］. 世界地震工程，2014，30 （ 1） ： 12 － 22
表 1 木结构古建筑残损、分布及力学性能影响
主要残损
分布部位
力学性能影响
开裂
木构架各种构件
受力截面面积变小、承载力 降低、刚度降低
糟朽
柱根、屋架支座、 有效受力截ห้องสมุดไป่ตู้积变小、承载
梁柱节点
力降低
节点脱榫
梁柱节点
转动刚度降低、整体稳定性 降低
木构架歪闪
木构架
整体稳定性降低
小，从 而 削 弱 了 截 面 的 抗 侧 刚 度 和 弹 性 模 量 ，在 地 震 荷 载 作 用 下，柱 根 部 截 面 应 力 幅 值 变 大，极 容 易 造 成 柱根的折断［7］，从而影响木结构整体安全； 梁 柱 节 点 处糟朽降低节点传力能力，容易导致节点脱榫、松动、 刚 度 变 小，加 大 木 结 构 整 体 变 形，榫 卯 有 效 截 面 减 少 还可能造成局压破坏。文献［8］研究了故宫抚辰殿东 北角梁糟朽后弯曲 受 力 性 能 ，由 于 老 角 梁 有 足 够 的 截 面尺寸，糟朽后剩余角梁截面仍满足抗拉、抗弯、抗剪 要求，但糟朽的存在极大地降低了梁的弯曲受力性能。
验［D］. 杭州： 浙江大学，2007： 53 － 63. ［6］ 赵孟良，吴开成，关富玲 . 空间可展桁架结构动力学分析［J］.
浙江大学学报（ 工学版） ，2005，39（ 11） ： 1669 － 1674. ［7］ 张惠峰 . 空间可展天线精度测量、热分析、可靠性分析及间隙
影响研究［D］. 杭州： 浙江大学，2010： 19 － 47.
（ 2） 残损状态的分级及与木构件力学性能的量 化联系。
（ 3） 残损木结构古建筑的有限元仿真模型构建 方法。
（ 4） 多种残损共同作用时对木结构古建筑力学 性能影响的研究。
图 4 新型钢构件加固装置
（ 3） 木结构古建筑脱榫加固。我国传统上采用 铁件加固榫卯节点，关于铁件加固榫卯节点的方法现 已很多，传统的马口铁加固、Q235 扁钢加固［10］、新型 钢构件加固［11］，见图 4［12］。纤维增强复合材料 FRP 可 包裹榫卯节点区域以加固节点，约束节点抜榫［12］。
现塑性变形，榫头 滑 移 量 增 大，刚 度 变 小，最 后 木 材 局 部出现裂缝或劈裂，木材内力重新分布［1］。 2. 4 木构架歪闪对木结构力学性能影响
木构架歪闪导致外界荷载传递路径不清晰，木柱 倾 斜，形 成 附 加 弯 矩，造 成 木 结 构 古 建 筑 整 体 结 构 松 散，直 接 影 响 木 结 构 的 整 体 稳 定 性，容 易 导 致 木 结 构 连续性倒塌。 3 针对相关残损的加固方法
（ 1） 木结构的开裂。木结构古建筑在选材上大 量采用湿 木，在 使 用 过 程 中 会 产 生 干 缩 和 湿 涨 的 效 果，产生干缩裂缝［2］。 干 缩 裂 缝 普 遍 存 在 于 木 结 构 古 建筑各种构件。木结构古建筑中的主要构件还承受 着各种外 力 作 用，往 往 在 柱 身 和 梁 身 会 产 生 劈 裂 裂 缝，见图 1（ a） 。
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低温建筑技术
2015 年第 6 期（ 总第 204 期）
（ 1） 木结构古建筑开裂加固。当梁、柱开裂不 大 时 可 采 用 嵌 补 加 固 法，当 梁、柱 开 裂 较 大 时 可 用 铁 件加固法［9］。为使施工简单且不影响结构 外 观 可 采 用纤维增强复合材料 FRP 加固方法［5］。
（ 2） 木结构古建筑糟朽加固。当柱子仅为表层 糟 朽，且 经 验 算 剩 余 截 面 仍 能 满 足 受 力 要 求 ，可 剔 除 糟朽部分，防腐处 理 后 采 用 嵌 补 加 固 法［9］。 若 柱 脚 腐 蚀严重，宜采用墩接柱脚的方法。
（ 2） 木结构的糟朽。木结构古建筑的一些构件 长 期 处 在 潮 湿 环 境 中，真 菌 作 用 会 产 生 糟 朽，糟 朽 主 要存在柱根、屋架支座、梁柱节点等处［2］，见图 1（ b） 。
（ 3） 梁柱节点脱榫。榫卯连接是我国木结构古
建筑梁柱的主要连 接 方 式 ，在 使 用 过 程 中 由 于 各 种 作 用木结构古建筑普遍存在脱榫现象，见图 1（ c） 。
［9］ 周乾，闫维明，李振宝，纪金豹 . 古建筑木结构加固方法研究 ［J］. 工程抗震与加固改造，2009，31（ 1） ： 84 － 90.
［10］ 姚侃，赵鸿铁，薛建阳，李俊华，谢启芳 . 古建木结构榫卯连 接的扁钢加固试验［J］. 哈尔滨工业大学学报，2009，41（ 10） ： 220 － 224.
［2］ 林来兴 . 分布式小卫星系统的技术发展与应用前景［J］. 航天 器工程，2010，19（ 1） ： 60 － 66.
［3］ S Gao，K，Clark，M Unwin，J Zackrisson，etal. Antennas for modern small satellites ［J］. IEEE Antennas and Propagation Magazine， 2009，51（ 4） ： 40 － 56.
［6］ 周乾 . 古建筑木结构叠合梁与组合梁弯曲受力研究［J］. 建筑 结构，2012，42（ 4） ： 157 － 161.
［7］ 周乾 . 明清古建筑木结构典型抗震构造问题研究［J］. 文物保 护与考古科学，2011，23（ 2） ： 36 － 48.
［8］ 周乾 . 古建糟朽角梁抗弯性能数值模拟研究［J］. 文博，2013， （ 1） ： 90 － 93.
［基金项目］ 国家科技支撑计划课题（ 2013BAK01B03） 、（ 2013BAK01B05）
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参考文献
［1］ 杨敏，孙洋，鲍凯 . 小卫星及卫星组网的战术应用研究［J］. 舰 船电子工程，2014，（ 9） ： 4 － 11.
我国现存木结构 古 建 筑 普 遍 存 在 开 裂 ，对 灵 水 村 木结构古建筑开裂柱进行应力波检测（ 图 2） ，检测发 现木柱开裂严重削 弱 木 柱 受 力 截 面 面 积 ，木 柱 受 力 截 面面积的 减 小 将 降 低 木 柱 的 承 载 力 和 整 体 稳 定 性。 试验发现完整木柱在荷载作用下截面应变基本符合 平 截 面 假 定，而 开 裂 木 柱 随 着 荷 载 的 增 大，开 裂 两 肢 应 变 分 布 差 异 变 大，截 面 应 变 不 符 合 平 截 面 假 定，开 裂木柱大多表现为 偏 心 受 压 破 坏 ，裂 缝 柱 的 最 终 破 坏 是由某一侧肢控制，单肢破坏导致整个柱破坏； 对于 开裂木梁，试验研究表明单根木梁在水平方向完全开
［3］ 李瑜 . 古建筑木结构件基于累积损伤模型的剩余寿命评估 ［D］. 武汉： 武汉理工大学土木工程与建筑学院，2008.
［4］ 李铁英 . 应县木塔现状结构残损要点及机理分析［D］. 太原： 太原理工大学，2004.
［5］ 汤红永 . 纵向干裂木柱的受力性能及其修复加固［D］. 上海： 同济大学土木工程学院，2009.
【关键词】 文物； 残损； 木结构古建筑； 受力性能； 加固
【中图分类号】 TU746
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 － 6864（ 2015） 06 － 0040 － 03
我国古建筑历史悠久，其中以木结构古建筑占大 多数。现存 木 结 构 古 建 筑 在 自 然 因 素 和 人 为 因 素 的 综合影响下不同程度地出现了构架歪闪、糟朽、开裂、 节点抜榫等残损现象［1］。文中分析了影响木结构古建 筑几种残损的特点，根据对北京市历史文化名村灵水 村木结构古建筑现场检测情况和已有研究成果，初步 探讨了残损对木结构古建筑相关力学性能的影响，并 针对性地提出有效的加固方法。 1 木结构古建筑残损［2，3］
（ 4） 木结构古建筑木构架歪闪加固。木构架歪 闪主要通过落架大修、打牮拔正的方法。日本对木结 构木构架歪闪的加固方法进行了深入的研究，总结出 添加胶合板抗震墙，见图 5［2］、增设钢铁构架、增设扶 壁柱等方法。
图 5 胶合板抗震墙
表2
残损 开裂
糟朽 节点脱榫 木结构架歪闪
残损及加固方法
残损程度 轻微 严重 轻微 严重 均可 均可
40
低温建筑技术
2015 年第 6 期（ 总第 204 期）
DOI： 10． 13905 / j． cnki． dwjz． 2015． 06． 015
残损对木结构古建筑的影响及加固方法
王耀国1 ， 郭小东1，2 ， 苏经宇1，2 ， 宋晓胜3 ， 黄瑞乾1
（ 1. 北京工业大学抗震减灾研究所， 北京 100124； 2. 北京工业大学建筑与城市规划学院， 北京 100124； 3. 河北联合大学建筑工程学院， 河北 唐山 063009）
2. 2 糟朽对木结构力学性能影响 对灵水村木结构古建筑柱根糟朽部位进行应力波
检测表明（ 图 3） ，柱根糟朽使得柱根受力截面明显变
图 2 开裂柱应力波检测图
图 3 糟朽柱应力波检测图
2. 3 脱榫对木结构力学性能影响 脱榫削弱了梁与 柱 之 间 的 联 系 ，使 得 节 点 转 动 刚
度变小，在外界竖向力和水平力的作用下将导致木结 构 古 建 筑 木 构 架 倾 斜、歪 闪，严 重 影 响 结 构 的 整 体 稳 定性［7］。对节点脱榫 进 行 试 验 研 究 ，研 究 发 现 梁 柱 节 点脱榫的木构架在竖向荷载较小时榫头剪应力小于 弹性极限，荷载随位移增大而变大，连接刚度达最大； 随 着 荷 载 的 增 大 榫 头 受 卯 口 挤 压，榫 头 宽 度 变 小，出
加固方法 嵌补加固法 铁件加固法 嵌补加固法
墩接柱脚 铁件加固、FRP 加固 落架大修、打牮拔正、附加构架法
参考文献
［1］ 吴洋 . 脱榫状态下古建筑燕尾榫节点结构性能研究［D］. 北 京： 北京工业大学建筑工程学院，2014.
［2］ 段春辉，郭小东，吴洋 . 基于残损特点的古建筑木结构修复加 固［J］. 工程抗震与加固改造，2014，36（ 1） ： 126 － 130.
对于开裂木梁试验研究表明单根木梁在水平方向完全开木结构古建筑残损裂变成两根梁在所受外弯矩不变时梁内受弯正应力峰值急剧变大容易发生受弯破坏木结构古建筑残损分布及力学性能影响主要残损分布部位力学性能影响开裂木构架各种构件受力截面面积变小承载力降低刚度降低柱根屋架支座梁柱节点有效受力截面积变小承载力降低节点脱榫梁柱节点转动刚度降低整体稳定性降低木构架歪闪木构架整体稳定性降低糟朽对木结构力学性能影响对灵水村木结构古建筑柱根糟朽部位进行应力波检测表明图3柱根糟朽使得柱根受力截面明显变小从而削弱了截面的抗侧刚度和弹性模量在地震荷载作用下柱根部截面应力幅值变大极容易造成柱根的折断从而影响木结构整体安全
上述残损及加固方法见表 2 所示。 4 结语
国内外学者运用试验、有限元模拟等方法针对残 损对木结构古建筑安全性能的影响开展了部分研究 并取得了若干成果。但总体来说相关研究仍处于起 步阶段，残损对木结构古建筑力学性能的影响仍有很 多方面需要进一步研究，具体有以下几方面。
（ 1） 残损下木结构古建筑的有效受力尺寸和截 面特性的确定。
［4］ Luo Y Z，Wang D W，Mao D C，etal. Movable structures based on mechanisms ［J］. IASS － APCS 2012 Symposium， seoul，
korea，2012. ［5］ 赵孟良 . 空间可展结构展开过程动力学理论分析、仿真及试
［收稿日期］ 2015 － 02 － 12 ［作者简介］ 朱术华（ 1987 － ） ，男，合肥人，硕士，从事空间可
展开结构的分析工作。
王耀国等： 残损对木结构古建筑的影响及加固方法
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图 1 木结构古建筑残损
裂 变 成 两 根 梁，在 所 受 外 弯 矩 不 变 时，梁 内 受 弯 正 应 力峰值急剧变大，容易发生受弯破坏［6］。
【摘 要】 作为我国重要文物木结构古建筑普遍存在残损问题，研究残损对木结构古建筑力学性能的影响
将为木结构古建筑的安全评价提供重要依据，根据现场应力波检测结果和已有研究成果，分析木结构开裂、糟朽、
梁柱脱榫和木结构架歪闪等残损对木结构古建筑力学性能的影响并有针对性地提出相应的加固方法，最后对未
来的相关研究提出几点看法。
（ 4） 木构架歪闪。木结构古建筑构件本身变形 很 小，大 多 数 木 构 架 歪 闪 是 由 节 点 脱 榫 或 松 动 、基 础 下沉等引起［4］，见图 1（ d） 。
上述木结构古建筑残损、分布及其力学性能影响 见表 1 所示。 2 残损对木结构古建筑力学性能的影响 2. 1 开裂对木结构力学性能影响