木结构古建筑加固技术的应用及进展
杨茹元 孙友富 张晓凤 袁 权
【摘 要】摘要：木结构古建筑保存至今历经风雨，已受到不同程度的破坏。而大多数木结构古建筑都是国家重要的旅游文化资源，是珍贵的文化遗产，具有不可恢复性，因此，对古建筑进行安全保护尤为重要。笔者对木结构古建筑的破坏形式、修缮原则以及加固方法进行了分析和论述，提出了现有技术的不足之处，以期为今后对木结构古建筑的有效保护提供借鉴。 【期刊名称】林产工业 【年(卷),期】2018(045)006 【总页数】5
【关键词】木结构； 破坏形式； 加固技术； FRP
中国古建筑在世界上形成了独特的建筑风格，与欧洲建筑和伊斯兰建筑共同组成世界三大建筑体系。在中国，大量木结构古建筑遗迹被保存下来，据统计，2013年共有4 295个国家重点文物保护对象，其中包括1 882个古建筑文物，占比43.82%，近总数的一半[1-2]。大多数木结构古建筑都是国家重要的旅游文化资源，是珍贵的文化遗产，具有不可恢复性。由于历年来地震、雷击等自然灾害时有发生，对古建筑造成危害，且由于木质材料本身具有易开裂易变形等缺陷，所以对木结构古建筑的修缮与加固具有重要意义。
1 木结构古建筑的破坏形式
木结构古建筑由于历经风雨，并且经过长期荷载，木材性能下降，产生不同形式的破坏。其破坏形式主要有构件开裂、材料腐朽、受弯构件变形、节点脱榫等。
1.1 构件开裂
当古建筑长期处于干湿交替的环境下，或者经历地震、雷击等自然灾害后，木材的材性就会降低，出现开裂的现象，这也是木构件最常见的破坏形式。木构件开裂后会导致其极限承载力与机械支撑性能下降，这不仅会对古建筑整体结构的安全性造成危害，还易造成木构件内部进水，从而引发腐烂或虫害。当开裂长度超过总长度的1/2，或者开裂深度大于木构件直径的1/4时，就需要对其进行修缮和加固[3]。 1.2 材料腐朽
由于木腐菌的侵入，木材的颜色与结构会逐渐发生改变，细胞壁遭到破坏，导致木材物理、力学性能下降，变得松软易碎，呈筛孔状或粉末状，这种状态被称为腐朽[4]。古建筑的木构件在潮湿环境下会发生腐朽，常发生在构件的端部，尤其是柱根和屋面的角梁处[5]。在屋面漏雨或缺乏通风时，更易出现糟朽情况，这会极大程度上降低木构件的承载力，当腐朽情况严重时，更会对古建筑整体结构的安全性构成隐患。 1.3 受弯构件变形
对于木梁和桁架等受弯构件而言，由于其跨度较大且经过长期荷载，构件自然老化，弹性模量及抗弯性能大大降低，会发生弯垂等变形现象，这种现象不仅影响古建筑的外观，最终还会使构件发生破坏。 1.4 节点脱榫
榫卯结构是中国木结构古建筑各个构件之间的基本连接形式[6]，榫卯的构造、功能各异，木结构古建筑中构件常见的榫卯连接形式有檐（内或金）柱榫、檐（内、脊枋榫）、脊瓜柱榫、普拍枋榫、半榫、合柱鼓卯等，榫卯节点的“柔性”
特点降低了结构的整体刚度，增大了整体结构的延性，使木结构古建筑在地震中受到的惯性力减小，具有抗震性能。但从构件的变形和破坏的发展来看，古建筑的破坏也总发生在榫卯节点处，破坏主要表现为榫卯节点的滑移变形、弹塑性变形、榫卯连接松动等，最终导致脱榫，对整体结构造成影响[7]。
2 木结构古建筑的修缮原则
2.1 保存现状原则
保存现状原则也称原真性原则，是在对古建筑修缮加固时应遵循的基本原则，因为古建筑的重要价值就是它历经漫长岁月，记录下了各朝代的修建形式，所以应保留各时期的历史痕迹，尽量保存木结构古建筑的现状与原真性，修缮的重点应在于经常性的保养维护和加固，避免造成保护性破坏。当然，当古建筑构件已经损坏并影响到整体结构安全性时，应当进行修复[7-8]。 2.2 “整旧如旧”原则
近代以来，由梁思成、刘敦桢为代表的一些学者，主张“整旧如旧”的修缮原则，这一原则也获得了广泛的认同[10]。1993年5月，我国开始实施《古建筑木结构维护与加固技术规范》，规定结构可靠性的鉴定应根据承重结构中出现残损点的情况来进行评估，并规定了残损点的评定界限[11]，这也和“整旧如旧”原则相吻合。其中对“旧”的理解是使古建筑恢复到其健康状态，而非刻意做旧，盲目地采用复古、仿古等简单方法去模仿，应使木结构古建筑焕发出其历史的美感[12]。
3 木结构古建筑的传统加固技术
3.1 剔补与墩接加固技术
当木柱只有表层腐朽，且能满足受力要求、不影响结构稳定时，可采用剔补加
木结构古建筑加固技术的应用及进展
