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建筑结构加固技术在传统木结构建筑修缮中的应用

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：杨晓娜

[导读] 摘要：目前，传统建筑已经成为了社会发展的重要文化载体，在对木结构建筑修缮的过程中，建筑结构加固技术的推广和实际工程中的应用都对其有着直接的影响，不仅可以保护和提高传统建筑的价值，还可以保障传统建筑的安全性和稳定性。

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        摘要：目前，传统建筑已经成为了社会发展的重要文化载体，在对木结构建筑修缮的过程中，建筑结构加固技术的推广和实际工程中的应用都对其有着直接的影响，不仅可以保护和提高传统建筑的价值，还可以保障传统建筑的安全性和稳定性。因此，本文先对古建筑木结构特点进行了详细的分析，又对建筑结构加固技术在传统木结构建筑修缮中的应用效果进行了深入的研究，希望可以为相关工程提供有效的借鉴。
        关键词：建筑结构加固技术；传统建筑；木结构；修缮
        根据目前情况来看，在传统木结构建筑修缮的过程中建筑结构加固技术在不断的创新，并起着极为关键的作用，不仅保证了传统木结构建筑的质量和安全，而且在很大程度上也保障了居住人员的生命财产安全。但是，在实际应用过程中仍然还有一些缺点，导致安全隐患依然存在，所以，设计和施工人员要积累经验，借鉴国内外的相关经验和技术，使建筑结构加固技术在传统木结构建筑修缮的过程中可以合理、有效的应用，不断提高建筑结构的稳定性。
        1　传统木结构建筑的特点
        1.1　木材为主要的建筑材料
        在我国的传统建筑中，大部分所采用的材料是木材，木结构建筑取材方便，施工速度快。木材作为一种永恒的建材，古老而又现代，木结构建筑在风格特性上与城市特点相呼应，彰显人文特点。天然材质使建筑具有一种特别的亲和力，消除建筑本身作为外来物的冰冷感觉，木结构建造的灵活性可以充分发挥个性化，人性化特点。木结构在园林景观中的应用更有利于结合中国文化特点，焕发历史神韵。木结构建筑为中国建造的不仅是可供使用的建筑实体，更成为一座座人文景观。
        1.2　传统木结构建筑的优缺点
        木结构古建筑从整体上来看，比较平整、有规则性，一般为有比例的矩形形体或者是多边形，墙体也通常是对称的。支撑结构与维护结构是分离的。通过木结构榫卯连接固定，木结构建筑形式多样，造型优美。对于每种独特的外形来讲，它主要是取决于建筑物的结构、功能，以及设计过程中对艺术的一种追求[1]。中国传统木结构建筑是中华民族的一笔宝贵财富。但同时木结构建筑易遭受火灾，白蚁侵蚀，雨水腐蚀，相比砖石建筑维持时间不长。在我国传统木结构建筑中，抗震建造的技术应用非常广泛，例如：梁端的雀替，柱础的平摆浮搁，榫卯连接的适当耗能转动等，这些技术的应用使木结构建筑的抗震特性逐渐加强，有的甚至比现代建筑物的抗震性能还要好。正是因为它具有良好的抗震性能，所以不少木结构建筑在经历多次地震之后依然伫立并保存至今。
        2　传统木结构建筑修缮的必要性
        传统木结构建筑具有重要的历史价值、艺术价值和科学价值，是中国历史文化的瑰宝。承载着人类社会的物质文明和精神问题。但这些传统木结构建筑经历长期的风雨侵蚀、人为改造或自然灾害等，存在不同程度的损伤和安全隐患，材料和结构性能也随着岁月的增加而降低退化。同时大多数传统木结构建筑仍在使用，一旦出现损伤或其他事故，极易造成使用人员伤亡。

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鉴于以上原因，应及时对传统木结构建筑进行结构安全鉴定，在此基础上根据传统木结构建筑的建筑特点、损伤程度、损伤部位等，选择合理的建筑结构加固技术进行修缮。
        3 传统木结构建筑的加固技术
        根据传统木结构建筑的损伤情况，可采用落架大修、打牮拨正或修正加固。落架大修即全部或局部拆落木构架，对残损构件逐个进行修整，更换残损严重的构件，再重新安全。打牮拨正即在不拆落木构架的情况下，使倾斜、扭转、拔榫的构件复位，在进行整体加固，对个别残损严重的梁枋、斗拱、柱等进行更换或采取修补加固措施。修整加固即在不揭瓦和不拆构架的情况下，直接对木构架进行整体加固，常采用以下建筑结构加固措施。
        3.1　钢构件加固技术
        对于梁、柱等构件来讲，长期承受荷载并同时遭受风雨的侵蚀，常出现开裂或者变形的现象，可以采用钢板和钢箍将其进行包裹，包裹之后在采用铆钉进行固定，这种方法主要通过钢板的强度和钢箍的核心约束作用来提高构件的强度和刚度。在18 世纪到19 世纪时，在国外一些木结构的古建筑中，已经使用了锻铁对木梁的开裂部位进行固定。该方法常用于传统木结构建筑中的梁枋、柱、屋架、木檩条等的加固。
        3.2　黏贴碳纤维复合材料加固法
        在传统木结构建筑修缮的过程中使用碳纤维复合材料可以起到一定的积极作用，不仅可以使旧构件的强度得以加强，同时在加固之后，结构构件的耐腐蚀性和耐久性也会得到加强。该方法对建筑结构造成的影响较小，在不会增加构件截面面积的情况下，使结构构件的受力性能得到提高。近些年，碳纤维加固技术由于自身独特的优势在施工过程中得以广泛的应用并逐渐代替了传统的粘钢加固技术，将碳纤维复合材料进行外贴，会在很大程度上提升构件的加固度。该方法同样可用于梁枋、柱、屋架、木檩条等的加固。
        3.3　支顶加固技术
        通过对传统木结构建筑的梁架进行支顶，可以在很大程度上降低挠度，这种加固方式是通过使用小木柱或者是铁钩为梁架增加附加支座，减小结构的计算跨度，可以对木梁的内力分布情况进行有效的改善，以此来提高木梁的承载力。支顶加固法简便可靠、受力明确，易于拆卸还原，不仅能提高加固效果，还可以在很大程度上改变整体结构的传力体系，增加结构安全富余度。该方法适用于对加固技术有可逆性要求的特殊建筑（如文物、历史建筑等）的加固。
        4　结语
        综上所述，在建筑木结构建筑修缮的过程中，建筑结构加固技术是起到关键的作用。在开展木结构修缮时，要因地制宜，根据实际情况选择适当的施工技术和合适的施工材料。在目前形势下，要想让传统木结构建筑更加稳固、长期的使用，就要通过建筑结构加固技术对其进行有效的加固修缮，保障传统木结构建筑的整体质量和安全。
        参考文献
        [1]王卉. 浅谈多层建筑结构的抗震加固技术[J]. 智能城市,2018,4(19):40-41.
        [2] 淳庆. 典型建筑遗产保护技术[M]. 南京:东南大学出版社，2015