万荣古建筑飞云楼近代主体变形研究

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1、文章编号：1009—9441(2016)06—0004—02万荣古建筑飞云楼近代主体变形研究口口子L德明(山西建筑职业技术学院，山西太原030006)摘要：万荣古建筑飞云楼据史料记载已有五百多年的历史，是中国古建筑木楼阁的典型代表，随着历史的变迁、自然环境与人为环境的影响，飞云楼出现了楼体构架的整体倾斜现象。为确定飞云楼的整体变形现状，对飞云楼的柱础沉降、楼层层间位移及楼面扭转情况进行了测定。这些成果对今后飞云楼的维护和监测工作具有较大的参考价值。关键词：古建筑；木结构建筑；沉降观测；变形测量中图分类号：TU433文献标识码：B引言万荣飞云

2、楼是古木楼阁中的杰出代表作，与山西知名古木结构建筑中的应县木塔并称为山西的“南楼北塔”。据史料记载，飞云楼始建于唐代贞观年问，后损毁重建。现存飞云楼建于1506—1521年间，历史上曾经历过多次修缮，现存碑刻记录中较近一次的历史修缮实施于1858年，因长年未进行大的结构修复，现木楼阁已严重倾斜，濒临倒塌。鉴于飞云楼需进行紧急抢险维修，故开展了木楼阁主体结构的变形测量工作。1飞云楼的结构沉降现状因地基沉降有可能导致柱础石沉降不均，并引起主体结构的整体倾斜，故利用水准仪以飞云楼柱础石顶标高为测试对象，对飞云楼的地基变形情况进行了观测。础石编号及

3、位置见图1，础石沉降量观测值见表1。图I底层主体结构柱位置从测量结果可以看出，柱脚的相对高差会受到地基沉降、基础损蚀及建造安装偏差等因素的影响。表1一层柱础顶面相对高差表1)m编号名称高差编号名称高差1北一檐柱一0．00511南一内金柱0．0262北二檐柱0．00012东南永定柱0．0243北三檐柱O．01313南四檐柱0．0274北四檐柱0．02814南三檐柱0．0235西北永定柱O．22115南二檐柱0．0226北一内金柱0．01516南一檐柱0．0257北二内金柱O．02117西二内金柱0．0198东北永定柱0．01618西一内金柱0

4、．0199西南永定柱0．Ooo19东一内定柱0．030lO南二内金柱O．02l20东二内金柱0．0331)以西南永定柱柱础顶为相对±0．000。以框架形式为主的中国古木楼阁、木塔建筑，承重木柱由于位置不同受荷差异大，内金柱、外金柱柱负荷大于檐柱，“通天柱”大于一般内、外金柱。在重荷下，柱底沉降量随时间的推移而逐渐稳定。当古建筑因构件残损、变形或历次修缮改变结构传力途径后，沉降会有小幅变化。对于古建筑木结构的沉降评定，在GB50165---02《古建筑木结构维护与加固技术规范》⋯中明确规定，应参照GB50007(<建筑地基基础设计规范》旧1的

5、相关规定，即相邻柱础的高差应<0．003L(L为相邻框架柱的柱间距)。飞云楼的承重柱础石柱间相对沉降差有40％不满足规范限值要求。首层承重木柱金柱与檐柱在受力上差距较大，在分析构架平面沉降趋势时应区别对待。对首层承重木柱柱网可分为六个平面构架，列出沉降趋势线如图2所示。两条南北向柱架沉降曲线从东、西面金柱相对沉降来看，仅3～4区间柱体沉降趋势相同，相同沉降趋势区间中东南通天柱和西南通天柱较低，应为通天柱竖向荷载较大所致。其他四条东西向柱架沉降曲线中，北侧檐柱由西向东有逐步增高的趋势，檐柱C13、C14的础石顶面明显低于其他础石顶面，首层西北

6、角檐柱的地基可能压缩模量偏·4·Research＆ApplicationofBuildingMaterials门川㈠H．栈．柱◆札◆柱◆她．怖◆Ⅲ◆m◆枞◆邯◆m◆锄◆曲◆枞■■■●小或由于渗水等原因对地基产生了不良影响。沉降趋势线中并未出现沿某主轴方向逐渐减小(或增大)的趋势线，因此可以推断出柱础石的沉降没有使建筑物产生整体倾斜。由于古建筑历史久远，未能取得主体结构整体沉降量历史检测数据，故整体沉降量无法定量评价。蠹一图2一层柱础顶面相对高差倾斜趋势分析2飞云楼的主体倾斜现状飞云楼仅有四根通天柱贯穿于整个楼身高度，结构主体的整体倾斜状况应

7、主要通过通天柱在各分层柱头倾斜的积累情况予以识别。由于通天柱通常是通过刻半墩接(阴阳巴掌榫或抄手榫)进行柱一柱连接的，加之古建筑木结构中柱体历史构造做法、长期重荷下柱体的弯曲变形、柱身残损、偶然荷载和水平震动等影响∞j，各分层通天柱柱头的偏移情况会有所变化(见表2)。表2通天柱柱头水平变位通天柱柱头倾斜倾斜值与通天柱柱头倾斜倾斜值与位置／mm柱高ft．／％位置柱高比／％1层西北东16，北441．5l2层东南西158，北324．191层东北西112，北13．392层西南西100，北312．781层东南西49，北4l1．973层西北西30，北4

8、91．721层西南东68，北983．473层东北东17．北4l1．372层西北西44，北61．153层东南西136，北504．422层东北东1，北701．823层西南西135．北