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摘要：在当今社会，随着经济社会的迅速发展，中国古建筑也逐渐受到国家的重视。中国具有5000多年的悠久历史，保留了很多传统木结构的建筑，古建筑木结构具有优良的力学特性，在当时得到推崇。但是，古建筑木结构历经漫长的岁月，因为原材料的虫蛀、老化、腐朽以及风雨侵蚀、强震、战火等人为或自然灾害的破坏，除此之外，近些年来，相关部门对年久失修的古建筑木结构保护不够重视，致使现存的古建筑木结构的结构体系被破坏，险情不断、多种病害缠身，有的甚至存在坍塌的风险。所以，古建筑木结构作为我国重点文化保护遗产，必须加大对其的保护和修缮力度。
关键词：古建筑；木结构；加固；性能
引言
随着经济社会的不断发展，古建筑也在进一步的发展。传统的古建筑在保护环节中通常需要经历人工测量、手绘等方式对其进行记录，这种工作方式不仅精准度比较低，在对数据进行使用的环节中也会存在较大的困难。此外随着时间的推移，很多古建筑木结构受到外界因素的影响也越来越明显，这对于现存古建筑木结构的发展必然造成十分不利的影响。针对这种情况，本文笔者也将对古建筑中木结构的加固和性能展开研究，希望对于相关工作的开展起到更大的帮助和指导作用。
1现存古建筑木结构的基本特点
1.1使用木材作为主要建筑材料
中国古代建筑木结构主要的材料就是木料，将木材作为骨架材料，制作出独一无二的木结构建筑，既满足了建筑结构的安全需求，又创造出相应的建筑风格和优美的建筑形体；与此同时，木材刚度小，质量轻，遭受地震破坏时，产生的惯性作用相对比较小，这种木结构建筑对抗震有利。
1.2显著的抗震性能
中国古建筑木结构柱础中的梁柱节点、梁端的雀替以及半刚性榫卯等特殊营造技术，这些技术可以确保古建筑木结构和现代钢结构、钢筋混凝土等建筑物的抗震性能有着明显的差别，传统木结构建筑是由柱、梁、檩、枋、斗拱等大木构件形成框架结构承受来自屋面、楼面的荷载以及风力、地震力。这种结构赋予建筑物以极大的灵活性，有利于防震、抗震。由于古建筑木结构自身具备十分显著的抗震能力，所以我国古代山西南禅寺和应县木塔等典型的木结构在多次地震后仍然能良好的得以保存。
1.3建筑外形造型优美，层次分明
古建筑木结构多采取平面规则，呈现六边形或四边形，每一个墙体呈对称分布；在垂直方向上，有明确的分层，每一层的外形特征和其他建筑结构的形式截然不同，此种独特的外形完全是由建筑物的艺术高度、功能和结构相结合形成的。针对殿堂式的古建筑，自上而下可以分为四个层次，分别为台基层、柱架层、枓栱层、屋盖层等；厅堂式古建筑在柱架层和屋盖层之间没有枓栱，因此只有三个层次。
1.4采用材份制的设计方法，房屋以间为单位
古建筑木结构构件截面尺寸的基本计量单位是“材份”，“材”指的是建筑所用的标准木材，在我国的宋朝，“材”划分为八个等级，“份”指的是材高的1/15，为了建造出安全可靠和受力合理的木建筑房屋，对不同规模、不同类别的古建筑划分不同级别的材份。
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2木结构古建筑的传统加固技术
2.1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，可采用剔补加固技术，具体方法是先将腐朽部分剔除，然后对其进行防腐处理，再使用干燥后的木料依原样将木柱修补整齐并粘接，必要时外设2~3道铁箍进行固定。当木柱柱脚部分出现严重的糟朽情况，但腐朽部分沿底部向上未超过木柱高度的四分之一时，可采用墩接柱脚的加固技术。具体方法是先将腐朽部分剔除，然后再利用木料、钢筋混凝土或石料进行拼接，用木料墩接时，可使用“巴掌榫”、“抄手榫”等榫卯式样，将木料与木柱严密对缝，然后外设铁箍固定；钢筋混凝土墩接一般用于墙内不露明的柱子，使用螺栓与原构件固定；石料墩接时，其尺寸应小于木柱直径100mm，然后用厚木板包裹，并外设铁箍固定。
2.2地基基础的加固
为了确保古建筑地基的上部结构不受到影响和破坏，对古建筑的地基进行加固也是一项十分不容忽视的重要工作。地基基础得以加固后不仅可以实现对古建筑原来的平稳状态进行保持，此外还需要对建筑的整体重量进行承担，所以这项工作的开展对于古建筑使用寿命的提升也有着不容忽视的重要意义。比如在进行周围施工或是地震造成地基承载力不足的地基而言，在实际工作中也可以采用混凝土桩或是木桩的修缮方式对地基进行增强，通过这种方式提升地基自身的承载能力，防止出现由于基础不均匀造成的沉降问题。
2.3支顶加固技术
通过对古建筑的梁架进行支顶，可以减小其挠度，这种加固方式的主要思路就是使用小木柱或者铁钩为梁架增加附加支座，改善木梁的内里分布，提高木梁的承载力。支顶加固法会改变整体结构的传力体系，当遇到需要更换构件的情况时，需要卸除荷载，对其进行“落架”，这种方法对构件甚至是整体结构容易造成损伤，且是不可弥补的。
2.4构件的加固
针对构件的裂缝，无论裂缝的大小，必须清除裂缝中残留的积存物，在裂缝小于3mm时，可以用腻子把裂缝勾抹严实；在裂缝介于3mm和30mm之间时，并且有贯通的趋势时，可以利用碎木条嵌补再用粘合剂粘牢；在裂缝的宽度大于30mm时，必须嵌补裂缝，除此之外，采用铁箍或FRP纤维布在构件的开裂段箍住，以此来提高和恢复构件自身的强度和刚度。针对构件的腐朽，如若只有表层木材被腐朽，内部材料保存完好，并且可以达到承载力的要求，必须把腐朽的部分清除，对构件表面进行防腐和清净处理后，按照原尺寸和原样，利用耐水性胶粘剂和干燥木材修补整齐。
2.5化学灌浆技术
化学灌浆技术就是将低黏度的树脂经过一定配比，制作成灌浆材料，然后加压注入到木材内部，采用这种加固方法，除了可以修补木构件的缺陷，增加其强度外，还可以使被加固构件的防腐、防虫能力得到提升，增加尺寸稳定性。在木构件开裂较大、内部因虫蛀或腐朽形成中空的情况下，使用化学灌浆技术可以有效改善缺陷，但是这种技术无法修补木材内部细小的裂缝，具有一定的局限性。
2.6围护结构的加固
对于古建筑木结构中的维护墙而言，可以确保维持原来面貌不拆除，单纯的对受损墙体进行拆除即可。在此环节中可以借助压力喷浆或是灌浆加固的方式对墙体本身的强度进行提升。为了减少地震给墙体带来的影响，就需要在实际工作中对墙体自身的重量进行降低，尽可能采取轻质高强的木墙结构，并且借助钢筋或是铅丝实现对墙体与柱架的拉结，从而保证两者可以在实际工作中进行更有效的合作与协调，通过这种方式对墙体结构的稳定性进行强化。
结语
我国的古建筑主要以木质结构为主，使得古建筑在运营和维护阶段都比较困难。所以，古建筑对我国文明发展和进步而言都有着不容忽视的关键作用，加强现存古建筑木结构的加固和修缮工作是一项十分必要的工作。本文对古建筑木结构的基本特点入手，总结了木结构加固和修缮方式，希望通过这一问题的研究，能对我国相关工作的开展提供一定的借鉴和帮助意义，为我国文明建设和发展奠定良好基础。
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论文作者:李诚勤
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中
论文发表时间:2018/9/13
标签：木结构论文; 古建筑论文; 构件论文; 木柱论文; 裂缝论文; 结构论文; 技术论文; 《建筑细部》2018年2月中论文;