中国古建筑木结构加固及其性能探究

中国古建筑木结构加固及其性能探究

霍韦光

霍韦光

中国建筑东北设计研究院（深圳分院）广东省深圳市518000

摘要：中国传统文化源远流长，拥有上下五千年的悠久历史，在对我国文化传承的过程中，保留了很多传统木的结构建筑。传统的古建筑木结构由于其力学特性十分优良，在古代得到了广泛的运用。但是在古建筑经历漫长的岁月，其木结构会受到老化、蛀虫以及风雨侵蚀的破坏。同时近年来国家对与古建筑的保护不够重视，导致原有的古木结构遭到了严重的破坏，甚至存在坍塌的风险，因此需要对古建筑的木结构进行加固和修缮。本文分析古建筑木结构的特点，并提出了一些加固和修缮古建筑的对策，希望为我国古建筑的保护提供理论基础，促进古建筑文化的流传。

关键词：中国古建筑；木结构加固；特点探究

一、引言

作为四大文明古国之一，在五千年的发展历程当中，中华民族创造了璀璨的华夏文明，其中就包括了独具特色的中国古建筑木结构。随着时间的流逝，很多古建筑木结构都遭到了不同程度的破坏，有的甚至还有坍塌的风险，造成这些破坏的原因包括了外在因素和内在缺陷，都对我国古建筑的传承造成了不利影响。古建筑木结构作为我国优秀的传统文化，也是国家重点文物保护对象，对我国文化产业的发展有很大的帮助，这些在各地古建筑都有体现。

广西地区素有我国“南大门”之说，边关建设历史悠久，建立了威震南疆的大小连城。这些要塞关卡布局严谨，构思巧妙，体现了鲜明的战略思想。例如，城阳风雨桥的建设没有使用一钉一铆，既具有古时百越族的建筑色彩，又有汉族建筑的工艺成分，是侗汉文化交流的体现。以及享誉世界的真武阁、燕窝楼等楼阁寺庙都凭借其超高的建筑艺术闻名遐迩，是对民间才智和价值的重要体现。还有被壮乡故宫的莫土司衙署和各地的名人建筑，都是对这个地区政治、经济以及文化的体现。总而言之各地的古建筑样式不一、结构不一，但力学特性都十分优良，体现了古代人民的高超技艺哥和智慧，同时也是对方式人民经济发展程度和风俗习惯的体现，是现代人研究历史文化的重要载体。

二、中国古建筑木结构的特点

古往今来，我国建造了无数的古建筑木结构的房屋，但是完整保留至今却很少，大多数的古建筑都由于各种各样的因素而遭到破坏或消失。本文通过对现存的古建筑的研究和调查发现，古建筑木结构的建筑艺术、结构布置都有其特点，是古建筑历经千年仍流传至今的的重要保障，其特点主要体现在以下几个方面。

（一）建筑的材料主要使用的是木材

通过对古建筑的研究发现，在古建筑的建造过程中，主要使用的材料为木材，将木材作为建筑的骨架材料。木材的原料既保证了建筑结构的安全性，又能建造出符合建筑要求和风格的建筑形体。同时，由于木材的刚度小、质量轻，在遭受地震等其他自然灾害的破坏时，产生的惯性也相对较小，在一定程度上增加了古建筑的抗震能力。

（二）古建筑外形层次分明、结构优美

古建筑木结构通常采取的是平面规则，呈现方式通常以四边形或六边形为主，每个墙体都呈对称分布。从古建筑的垂直方向观察，会发现古建筑木结构都有明确的分层。例如殿堂式的古建筑木结构，可以分为四个层次，自上而下为台基层、柱架层、枓栱层、屋盖层，而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。每一层次的外形结构相比于其他的建筑结构形式都有着很大的差别，这种独特的外形是需要将建筑艺术、功能以及结构三者相结合才能形成的。

（三）古建筑的抗震性能优良

在中国古建筑木结构的建筑过程中，通常会采用特殊的营造技术，例如梁柱节点、枓栱铺作层、平摆浮搁的“大屋盖”、梁端的雀替、柱架的侧脚和生起以及半刚性榫卯连接等，这些特殊保证古建筑木结构有着优良的抗震性能，并且明显优于现代钢结构、钢筋混凝土结构和砌体结构等建筑物。也是由于古建筑结构木的抗震性能，是其在经历多次地震下，还能完好的保留下来，例如，我国古代的山西五台山南禅寺大殿等古建筑，在经历历史多次地震灾害后还能流传至今。

（四）设计方法为材份制，房屋单位以间为主

在古建筑木结构构件的设计过程当中，通常采用的构件截面的计量单位为“材份”其中“材”代表的是建筑所用的标准木材，在宋代，将“材”划分为八个等级；“份代表的是材高的十五分之一。为了保证最终建筑的安全特性和受力合理性，对于不同规模、不同类型的古建筑，需要选用不同等级的份材。

三、古建筑木结构加固原则及修缮对策

由于古建筑遭到了不同程度上的破坏，因此需要对其进行加固或修缮。但是对于古建筑来说，其加固和修缮的过程是一个十分复杂的过程，需要各个学科的合作才能完成，我国现存的古建筑数量多、面积大，受到人民群众的广泛关注。在古建筑的保护过程中，由于建筑的结构直接影响到古建筑的安全性和稳定性，需要重视结构方面的问题。下文主要从结构方面介绍了古建筑加固的原则以及其修缮的方法：

（一）古建筑加固的原则

第一、不可改变文物原状的原则，在《古建筑木结构加固与维护技术规范》中明确指出，在进行古建筑的修复过程中，不能改变古建筑的原始状态。这主要是由于古建筑是特定历史阶段的文化产物，是当时科学价值、建筑艺术及文明的体现，是当代人研究历史的丰富材料。所以在进行修缮的过程中，对于古建筑的原始工艺、建筑材料以及建筑结构必须保留，不能改变。

第二、可识别性原则，在进行古建筑的加固和修缮的过程中，必须保留古建筑的历史真实性，进行替换或缺补的材料在形式、材质上都不能同原先的有所缺补，禁止“以假乱真”现象的出现。

第三、不改变结构受力体系的原则，古建筑之所以能够流传至今，是由于其结构的良好受力性，因此在进行古建筑的修缮过程中，不能改变结构原因的变形协调和受力体系，才能保证古建筑整体的稳定性。

第四、可逆性原则，在古建筑加固和修缮的过程中，用于古建筑修补或更换的构件必须拥有易于拆除的特点，同时在进行拆除的过程中不会对古建筑造成太大的破坏，这样才能保证后人可以利用更先具优势的材料进行更换。

（二）古建筑木结构的修缮及加固措施

第一、围护结构的加固，在进行古建筑木结构中围护墙的修缮过程中，可以在保持原貌的前提下，进行受损墙体的拆除。在此过程中可以借助压力喷浆或者灌浆的方式加固墙体，既可以是增加墙体的强度，也不会改变墙体的原貌。同时为了减少地震带来的破坏，在实际的工作中需要降低墙体的重量，尽可能选用材质较轻的结构，或者借助钢筋或铅丝进行加固，通过这种方式来提高墙体的稳定性。

第二、地基基础的加固，在进行地基基础的加固过程中，要保证古建筑上部结构不会遭到破坏，因此古建筑的地基基础的加固是一项十分值得重视的工作。在地基基础加固后可以提高整体古建筑的稳定性，还可以分担建筑的整体重量，对于古建筑寿命的提升也有着很大的意义。对于由于地基承载不足或地震造成破坏的古建筑而言，可以采用混凝土或是木桩的修缮方式，既可以提高地基的承载能力，又可以防止地基沉降情况的出现。

四、结束语

综上所述，我国古建筑主要以木材为主要原料，给古建筑的运用和维护阶段带来了一定的困难。但是古建筑对于我国传统文化和文明的发展有很大的意义，因此进行古建筑的加固和修缮是一项必要的工作。本文分析了古建筑木结构的特点，介绍了其加固和修缮过程的原则和方法，希望对我国古建筑的修复过程有一定的借鉴意义，为我国文明的发展奠定良好的基础。

参考文献：

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[2]侯寿康.中国古建筑木结构加固及其性能之我见[J].低碳世界，2017（34）：216-217.

[3]张风亮.中国古建筑木结构加固及其性能研究[D].西安建筑科技大学，2013.