应县木塔现状结构残损分析及修缮探讨

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1、第22卷增刊工程力学Vol.22Sup.2005年6月ENGINEERINGMECHANICSJune2005文章编号：1000-4750(2005)Sup.-0199-14应县木塔现状结构残损分析及修缮探讨*李铁英，秦慧敏(太原理工大学建筑与土木工程学院，山西太原030024)摘要：对应县木塔结构残损状态的详细分析是其修缮加固的基础。木塔木材构件的性能劣化、强外力的作用、环境及人为的不利因素的作用加速了木塔的损伤。通过实验得到了木塔古旧木材的基本物理、力学性能指标，系统分析了木塔构件及整体的残损变形及机理，提出了适用于木塔结构抗震分析的新方法，指出了木塔在7度地震作用下将产

2、生严重损坏。针对历史上木塔修缮工程的特点，提出了木塔现状修缮加固的重点及可行的方法。关键词：应县木塔；木材力学性能；地震反应；残损状态和原因；修缮加固中图分类号：TU366文献标示码：ASTRUCTURALANALYSISANDREPAIROFYINGXIANWOODENTOWER*LITie-ying,QINHui-min(CollegeofCivilandEnvironmentalEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan,Shanxi030024,China)Abstract:Itisimportanttounde

3、rstandthedamagestateofYingxianwoodentowerforitsoverhaulandrepair.Theweakenedperformanceofthewoodelements，theactionsofstrongexternalforces,theeffectsoftheenvironmentalchangeandthefactorsoftheunfavorablehuman-activitieshavecontinuouslyacceleratedthedamageofthetower.Inthispaper,thephysicalandm

4、echanicalperformancesoftheoldwoodmaterialareobtained.Thetypes,theintrinsicmechanismsandexternalfactorsofthedamageofthetoweraresystematicallyanalyzed.Newanalyticalmethodsareproposedspecificallyforancientbuildingstructures,whichformthebasesofrepairingmethoddevelopedforYingxianWoodenTower.Itis

5、pointedoutthatthereispossibilityforthesecondandthirdstoriesofthetowertocollapseunder8degreeearthquakeandseriousdamageunder7degreeearthquake.Afteranalyzingthehistoricrepaircharactersofthetower,newrepairmethodsareproposed.Keywords:Yingxianwoodentower;mechanicalperformancesofoldwoodmaterial;se

6、ismicreaction;damagetypeandmechanism;repair建成于公元1056年、高为67.31米的应县木塔型，陈列在中国历史博物馆)。1964年陈明达先生(图1)，是我国保存完好的世界上现存的唯一木结构编著了第一部有关这一具体建筑的著作《应县木[1]楼阁式宝塔。近一千年来，塔身木材性质发生变化，塔》，其目的主要是试图通过对这个塔在建筑技承载能力减弱，且经受了多次强烈地震影响和人为术上的分析,研究我国古代建筑发展中的几个建筑破坏，变形及结构损坏日益严重，如遇突发的自然技术问题，并对以前的塔的实测结果(主要是各部分灾害，将危及木塔安全。对应县木塔的研究

7、，1933的尺寸做法)进行了系统的归纳整理。李世温先生领年由梁思成、刘敦桢两先生开始组织对应县木塔进导的课题组自上个世纪七十年代开始对应县木塔[2][3][4]行调查测量，1943年由陈明达先生绘制了一份二十结构特性进行了系统的研究，对塔所用木材的分之一的祥图供制作模型之用(1954年制成了模力学与物理性能进行了测试，考察分析了应县木塔———————————————基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(50308016)作者简介：李铁英(1968)，男，山西人，副教授，博士，主要从事建筑结构分析研究工