【摘 要】
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中华拥有上下五千年的灿烂文明,其体现在方方面面。其中,徽派古建筑作为徽州文化的重要体现,是中国古建筑中最主要的流派之一,主要分布于古徽州地区。徽派古建筑浓郁的文化与建筑之美,完美地由徽州地区的古建筑彰显了出来。徽派古建筑不仅建筑形式优美,具有极高的美学价值,还因其独特的榫卯连接方式,使其拥有优良的力学性能和抗震性能,从而被广泛的采用。但是,随着历史进程的推进,因大自然的侵蚀,亦由于古徽州地区经济发
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中华拥有上下五千年的灿烂文明,其体现在方方面面。其中,徽派古建筑作为徽州文化的重要体现,是中国古建筑中最主要的流派之一,主要分布于古徽州地区。徽派古建筑浓郁的文化与建筑之美,完美地由徽州地区的古建筑彰显了出来。徽派古建筑不仅建筑形式优美,具有极高的美学价值,还因其独特的榫卯连接方式,使其拥有优良的力学性能和抗震性能,从而被广泛的采用。但是,随着历史进程的推进,因大自然的侵蚀,亦由于古徽州地区经济发展的滞后等因素,大量的徽派建筑遭到不同程度损坏。因此,目前对徽派建筑的修缮和保护显得极为迫切。徽派建筑中,木柱作为建筑结构的主要承重构件,它的完好与否就极为重要。基于此,本文在对徽州地区的古建筑进行实地调研走访收集资料,并进行了相对应的试验,完成了以下主要工作:（1）介绍目前徽派古建筑的现状,分析了徽派古建筑木柱破损特征及形成原因,同时阐述目前对木柱修缮加固基本措施,以及对其进行生态保护的必要性。最后归纳总结了国内外对木柱力学性能的研究状况。（2）基于木材力学性能的正交各向异性,通过试验方法测得菠萝格木材的基本参数,包括含水率,密度,横纹、顺纹抗压强度,横纹抗拉强度、抗弯强度及不同方向的弹性模量等材料参数并进行参数换算。将徽派建筑的典型结构作为对象,去掉穿枋,将力直接作用于梁上,分析木柱受力状态,为后续试验的打下基础。（3）所做试验以安徽省歙县许村的敦睦堂为原型,委托安徽省古典园林建设有限公司按1:2.72比例制作五组分别为无损杉木,无损菠萝格木,燕尾榫修缮加固、抄手榫修缮加固和巴掌榫修缮加固木柱的菠萝格木构架,修缮加固方式分为距柱脚200mm高度和1/4原木柱高度两种。然后对这五组木构架进行静力加载试验。结果表明:无损菠萝格木木柱承载能力比无损杉木木柱更强,且受力更加均匀;三种修缮加固方式均能提高木柱的承载力,验证了这三种修缮加固形式是合理可行的;同时验证了抄手榫修缮加固方式是最有效地,其次是燕尾榫修缮加固方式,最后是巴掌榫的修缮加固方式;进一步验证了200mm修缮加固高度对木柱承载力提高的效果是大于1/4原木柱高度的。对三组不同修缮加固的木柱和一组无损木柱,共7根木柱进行单独加载试验,研究进一步验证上述结论是可靠有效的。（4）利用三维设计软件UG NX10进行草图绘制,然后导入有限元ABAQUS软件进行五组单层木柱的建模计算,将计算结果与试验结果进行对比,研究表明:所采用的三种修缮加固方式是合理可行的,也验证200mm修缮加固高度比1/4原木柱高度更加有效合理。在未来徽派古建筑修缮加固保护的实际工程中,对木柱进行修缮加固时,优先采取抄手榫修缮加固的方式,墩接高度保证尽量小,控制在1/4原木柱高度以内为优。通过对菠萝格木材的五组单层双跨木构架和7根独立木柱进行静力加载试验,研究其各个木柱的关键位置的应力和侧向位移参数,通过分析数据得出的结论,可为以后徽派古建筑,特别是木柱的修缮加固与保护提供参考。图[111]表[31]参[69]
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