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《浅谈古建筑木结构材性及结构特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、浅谈古建筑木结构材性及结构特性iii圜§20iO-N-O-.-il4dT..h.l.gyln..t..nH」d浅谈古建筑木结构材性及结构特性建筑彳1字王云升，刘洁慧高美娟・・(1•山东莱阳市自来水公司山东莱阳265200;2.山东莱阳市建设工程监理有限责任公司山东莱阳2652003.山东烟台开发区建设管理处山东烟台264006)摘要:我国古建筑历史悠久，由于木结构古建筑其本身所蕴含着丰富的历史文化信息,使其具有极高的文物，历史和艺术价值,因此研究其结构力学性能对现阶段的古建筑文化遗产保护与恢复更具重要意义.木文对木结构的材性及结构特性的研究现状进行了简要
2、分析，以期为今后的加固维修提供一些参考.关键词:未结构材性结构特性中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674—098X(2010)05(b)—0050—021木材的特性分析木材不同于钢丰，凝土等材料，木材作为一种非均质的，各向异性的天然高分子有机材料，许多性质都有别于其它材料，而其力学性质和更是与其它均质材料有着明显的差异•例如，木材所有力学性质指标参数因其含水率(纤维饱和点以下)的变化而产生很大程度的改变;木材会表现岀介于弹性体和非弹性体之间的黏弹性，会发生蠕变现象，并口其力学性质还会受荷载时间和环境条件的影响•总的来说,木材的力学性质涉及面广
3、，影响因素多•木材在物理力学性质方面具有特别显着的各向界性•一般表现为顺纹弹性模量(EL)比横纹弹性模量(ER,ET)大得多，横纹弹性模量屮径向大于弦向.木材作为生物材料同时具有弹性和黏性两种不同机理的变形•木材在长期荷载下的变形将逐渐增加,若荷载很小，经过一段时间后，变形就不再增加；当荷载超过某极限值时，变形随时间而増加，直至使木材破坏,木材这种变形如同流体的性质，在运动时受黏性和时间的影响.所以，讨论木材的变形时，需对木材的弹性和黏性同时予以考虑.对于木结构古建筑,在使用了几百年甚至上千年后，由于受所处环境的生物，物理和化学等外部因素的影响，木结构用
4、材经常会发生腐朽，从而引起物理力学性能衰减,最终导致古建筑木结构的残损和力学强度降低•古建筑木结构木材材性的降低影响了木构件的强度，和木结构的使用寿命.为了弄清木材的材质变化对占建筑结构变形的影响，陈国莹(2003)曾分别在1977年和1982年利用古建筑维修时换下來的旧木构件进行了物理力学性能的试验•检测了顺纹和横纹抗压强度，硬度，拉弯，抗剪，冲击等项力学性能指标.发现古建木结构建筑中旧木材的材质变化情况基本是相同的,即硬度及剪切强度微有增加，其他物理力学性能都有不同程度的降低•其中抗拉强度及横纹抗压强度衰减百分比最大，这正是造成占建主要木构件产生弯曲
5、，劈裂，折断等破坏的主要原因.在制订《古建筑木结构维护与加固技术规范GB50165—92,19929时，规范编制组对11个省，直辖市和自治区的古建筑II;t木构件进行实地勘查•并借占建筑修缮的机会,进行取样试验，对云杉（河北曲阳县北狱庙大殿，柱,900余年），柏木（河北易县昌陵大碑楼，柱，约200年）和落叶松（山西应县佛宫寺释迎塔二层，柱，约920年）3个树种做了新鲜材和旧木材的4〜1O项材性指标的对比试验.结果表明，云杉木材力学指标中抗弯强度降低约为40%,弹性模量降低约为30%,顺纹抗压强度降低约为20%;柏木的力学指标中抗弯强度降低约30%,弹性模
6、量和顺纹抗压强度降低约15%;落叶松的力学指标屮抗弯强度降低约13%,弹性模量和顺纹抗压强度降低约20%（倪士珠和李源哲,1994）.王晓欢（2006）以故宫武英殿正殿维修时替换下来的落叶松，软木松，云杉，杉木和硬木松等5个树种的旧木材为试验材料，研究了使用50〜135年后各树种未腐朽材物理力学性质的变化及不同程度腐朽落叶松和软木松木材的物理力学性质衰减，试验结果表明，落叶松,软木松和杉木树种未腐朽旧木材各项材性下降;硬木松和云杉树种I口木材各项材性增大;落叶松和软木松木材随着腐朽程度的加重，力学性能迅速衰减，其中抗弯强度降低最为明显，其次是抗压强度，密
7、度变化最小.曹旗(2005)对故宫武英殿木构件木材树种进行了鉴定,并对木材的原始密度，气干密度，全干密度，抗弯弹性模量,抗弯强度等物理力学特性沿径向的变异性进行了研究.从以上研究可以看出，由于树种不同，各力学性能指标的变化情况不同•由于目前对各个树种木材使用后力学性能变化的研究还不够充分,很难发现其变化规律.对古建筑各树种旧木材性能变化的研究是木结构古建筑研究之中的重要内容.2古建筑木结构结构特性研究中国古代木结构初具雏形于商，周之时，在漫长的发展过程中逐渐形成了木构架承重，柔性连接，模数制的设计方法等基本的结构特点.近代学者在对历史文物资料收集和实物调
8、查的基础上，进行了一些探讨性的研究•梁思成1934年整理编撰了《清式营造则例，成
