（南京固強(qiáng)建筑技術(shù)有限公司，210029）

【摘要】介紹了木結(jié)構(gòu)古建筑的抗震加固原則和方法，木結(jié)構(gòu)古建筑加固的的方法主要有增加約束法、增大截面法，增設(shè)鋼拉桿和銷栓加固?？晒┫嚓P(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

【關(guān)鍵詞】木結(jié)構(gòu)；加固改造；抗震

1 引文

我國歷史悠久，遺存至今的古建筑甚多。由于年代久遠(yuǎn)，它們經(jīng)歷了數(shù)百年來人為的和多種自然因素的破壞，包括風(fēng)吹、日曬、雨淋及地震等，但仍能保留至今，昂然屹立在祖國的大地上。它的高超的建筑技藝，不僅僅屬于中國人民，也屬于世界各國人民。

在我國，將著眼點(diǎn)放在提高古建筑的抗震能力上，是保護(hù)古建筑的重要內(nèi)容。由于古建筑的種類繁多，特點(diǎn)各異，故應(yīng)區(qū)別對待。抗震能力不足的要采取加固措施；有一定抗震能力而損傷較重地應(yīng)及時(shí)抓緊維修。提出科學(xué)而安全的抗震對策，做好這些古建筑的維修和抗震加固工作，使之免遭地震破壞，具有十分重要的意義。我們國家對古建筑的保護(hù)工作非常重視。近年來，隨著旅游事業(yè)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活的提高，有關(guān)部門組織力量對古建筑進(jìn)行了一些抗震加固和維修，既提高了抗震能力，又延長了壽命取得了較好的成果。這里介紹采取的一些木結(jié)構(gòu)加固改造方法。

2 古建筑加固原則

古建筑的加固，與一般建筑的加固不同，要求加固后不能破壞原有的建筑形式和特點(diǎn)。一般說來，古建筑都有幾百年或近千年的歷史，雖飽經(jīng)風(fēng)霜與人間滄桑之變，但卻以其合理而科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式，質(zhì)地優(yōu)良的建筑用材和高超的施工技術(shù)而保留至今。如果在進(jìn)行維修與加固時(shí)，破壞了它古老的原貌和原有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，就會失去其應(yīng)有的歷史價(jià)值。因此，在抗震加固與維修時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

2.1 選材

古建筑多以磚、石、木為主要結(jié)構(gòu)材料，而膠結(jié)用料多以黃泥漿或白灰為主。因此，在維修加固時(shí)，要多選用木材、磚石和石灰等傳統(tǒng)的建筑用料。在維修磚結(jié)構(gòu)的建筑物時(shí)，切忌采用現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)磚，更不能使用現(xiàn)代紅磚，而應(yīng)采用專門燒制的仿古大青磚。這樣，才不失去其特色，保留其古樸風(fēng)格。

2.2 手法

要多用暗加固，在“暗”字上下功夫，盡量少用明加固、明作法。所謂“暗”，就是要盡量在古建筑物的里面作文章，以不致破壞其原有外貌又收到加固的效果。

2.3 做工

要達(dá)到“整舊如舊”，仍須留有古樸典雅的風(fēng)貌，尤其是對一些磚石建筑、木結(jié)構(gòu)建筑更應(yīng)特別注意做工，維修某一朝代的遺物，就應(yīng)有其朝代的特點(diǎn)，如宋、元時(shí)期的額枋，多為倒角，在維修更換新料時(shí)，也要倒角，否則就失去宋、元特點(diǎn)。因此一定要采用傳統(tǒng)的施工操作方法，精心組織施工，對構(gòu)件的設(shè)置排放、裝飾等都要符合時(shí)代特征。只有這樣，才不使其喪失歷史價(jià)值。

2.4 加固維修結(jié)合

多數(shù)古建筑歷經(jīng)滄桑，有程度不同的損壞，均急需正常的維修。因此，將正常的維修與抗震加固結(jié)合起來一并進(jìn)行，這樣做不僅使古建筑得以復(fù)原，而且也提高了抗震能力，是一個(gè)保護(hù)古建筑的好辦法。

3 木結(jié)構(gòu)加固措施

木結(jié)構(gòu)房屋的主體是木結(jié)構(gòu)，因此其地震毀壞的表現(xiàn)主要是木結(jié)構(gòu)的倒塌，另外還有墻體的外閃等震害形式。

木結(jié)構(gòu)倒塌的原因主要是由于地震時(shí)木結(jié)構(gòu)大幅度晃動(dòng)，產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致脫榫、折榫、柱子折斷等引起。另外木結(jié)構(gòu)建筑由于使用時(shí)間較長，維護(hù)不善，導(dǎo)致主要木構(gòu)件如木柱、梁等發(fā)生腐朽也是導(dǎo)致抗震能力下降的主要原因，對于柁架式木柱木梁房屋的震害主要取決于柁架的側(cè)向穩(wěn)定和木梁的連接強(qiáng)弱。一般說來，帶中柱的穿斗木結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要好一些，但若維護(hù)不善，地震時(shí)導(dǎo)致破壞的例子也很多。

傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的山墻和維護(hù)墻的整體性較差，地震時(shí)容易引起墻體倒塌或開裂，從而導(dǎo)致木架結(jié)點(diǎn)松動(dòng)，柱腳滑移，乃至個(gè)別木柱折斷，從而引起更嚴(yán)重的破壞。因此，加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的日常維護(hù)保養(yǎng)是保證其抗震能力的根本措施。對于木結(jié)構(gòu)的抗震加固主要是改善結(jié)構(gòu)的整體性能和增加木構(gòu)件的強(qiáng)度。下面分述之。

對于木結(jié)構(gòu)房屋在抗震加固時(shí)，應(yīng)注意不應(yīng)采用木柱與磚柱或石柱或磚（石）墻等混合承重的結(jié)構(gòu)類型，若原結(jié)構(gòu)是采用此種類型，應(yīng)考慮改善其傳力途徑，采用純木柱承重的方式。對于木屋架，采取加強(qiáng)其結(jié)點(diǎn)連接的措施，并在可能時(shí)通過增設(shè)垂直剪力支撐來改善其縱向穩(wěn)定性。對于空曠房屋，每一縱向柱列間設(shè)置 1～2 道剪力墻或斜撐，以提高房屋的整體穩(wěn)定性。木柱是木結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件，木柱柱腳與基礎(chǔ)的錨固不足時(shí)應(yīng)加強(qiáng)?，F(xiàn)在已有多種加固方式可供采用，如采用局部做成鋼板或混凝土柱腳等。維護(hù)墻與柱之間拉結(jié)不足時(shí)，應(yīng)增加可靠拉結(jié)措施，改善墻體的性能。

木構(gòu)件常見的補(bǔ)強(qiáng)加固方法有增加約束法，增大截面法，增設(shè)拉桿法，增設(shè)銷釘法和混合的方法。

3.1 增加約束法

增加約束法主要是針對木構(gòu)件產(chǎn)生的順紋開裂破損，這些開裂主要是因?yàn)槟緲?gòu)件長期處于潮濕—干燥狀態(tài)所致，所謂增加約束主要是在構(gòu)件橫向增加約束，限制裂縫順縫繼續(xù)開展。

常見增加的約束有鐵絲纏繞，U 形鐵和玻璃鋼等。鐵絲纏繞是用 8 號鍍鋅鐵絲密排纏繞木構(gòu)件的開裂處。通常，為提高補(bǔ)強(qiáng)效果宜先在構(gòu)件的裂縫中灌注乳膠，然后用鐵絲纏繞。鐵絲纏繞是工程中常見的限制裂縫開展的處理措施。本措施的特點(diǎn)是簡單易行，其不足之處是：在較多的情況下，處理效果不甚理想。這是因?yàn)?，?jīng)過一段時(shí)間的使用后，鐵絲由于木材的脹縮經(jīng)常發(fā)生松動(dòng)的現(xiàn)象，因此影響其防裂作用。

因此，欲充分發(fā)揮其作用需要做到：經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)加緊，與此同時(shí)，要注意防止木材直接受水影響，注意溫度的影響等。

U 形鐵的加固方法是用螺栓將 U 形鋼材緊固在木材之上，防止裂縫開展的處理方法。用 U 形鐵的加固方法較鐵絲纏繞的效果好，在實(shí)際工程中應(yīng)用的也較多。用 U 形鐵加固時(shí)應(yīng)注意 U 形鐵的間距，一般來說其間距不宜大于被加固構(gòu)件的最小尺寸，玻璃鋼纏繞的意義與鐵絲纏繞和 U 形鐵的意義相同，在起約束作用的同時(shí)，玻璃鋼包起來的構(gòu)件受水腐蝕的問題也同時(shí)得到解決，因此是一種比較理想的處理方法，但是處理的費(fèi)用較高。

3.2 增大截面法

增大截面法主要用于受壓桿件的加固，也可用于受拉桿件的加固，這種方法既可以用于構(gòu)件強(qiáng)度的補(bǔ)充也可以用于增加桿件的穩(wěn)定性。現(xiàn)在常用的增大截面法主要是用與原構(gòu)件材料相同的木材進(jìn)行加固，也可用鋼材和混凝土外包加固。

外包混凝土主要用于木柱的加固，目前在實(shí)際工程中用的相對較少；用鋼材增大木結(jié)構(gòu)截面的方法可參考外包鋼加固法，其加固所采用的形式基本相同。新加部分與原構(gòu)件的連接可采用螺栓、釘、U 形鐵以及輔助膠粘的方法。增大截面法也可用于原結(jié)構(gòu)木夾板損壞的更換處理。

3.3增設(shè)鋼拉桿

增設(shè)鋼拉桿主要是用于屋架木制下弦的加固以及其他受拉構(gòu)件的加固，其作用是利用鋼材抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)部分或全部頂替受拉木構(gòu)件的作用。鋼拉桿可以通長設(shè)置，亦可分段設(shè)置，通長設(shè)置亦應(yīng)間隔一段距離設(shè)置 U形箍起穩(wěn)定作用。

3.4銷栓加固

銷栓加固主要用于抗剪不足和裂縫的處理，通常是使用鋼制螺栓穿透被加固截面，利用螺栓起到銷栓作用提高截面的抗剪能力，利用擰緊螺栓所提供的壓力限制裂縫的開展。

3.5纖維束加固

使用復(fù)合纖維是指長纖維(幾厘米以上)與環(huán)氧樹脂的膠合體。用于結(jié)構(gòu)修復(fù)加固的增強(qiáng)纖維主要有碳纖維(CFRP)、玻璃纖維(GFRP)和芳綸纖維(AFRP)。碳纖維的。使用纖維束加固具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）材料強(qiáng)度高，。（2）體積小、重量輕，不增加構(gòu)件尺寸。（3）耐腐蝕。（4）耐火性能好。（5）防水性能好。安裝簡單，（6）符合木結(jié)構(gòu)古建筑圍護(hù)要求“暗”的手法。

4 結(jié)束語

為了更好地保護(hù)好它們，做到既不破壞建筑本身原有的歷史文化信息，又要

使其結(jié)構(gòu)破損部位得到加固修復(fù)，就必須研究目前已有的一些古建筑木結(jié)構(gòu)加固修復(fù)方法，找到適合古建筑木結(jié)構(gòu)加固修復(fù)的行之有效的方法，這樣才能使古建筑長久地傳承下去。隨著科技的發(fā)展，不斷改進(jìn)完善的古建筑木結(jié)構(gòu)加固修復(fù)新方法將會在徽州古建筑的加固修復(fù)工作中發(fā)揮積極的作用。

參考文獻(xiàn)

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