|
中国是世界上古建筑最多的国家之一，北京作为举世闻名的古都， 具有3000多年的建城史和800多年的建都史，是著名的历史文化名城。北京保存有数量繁多的古建筑，其中数量最大的是木结构古建筑，在世界上独树一帜。据不完全统计，北京现有区级以上文物保护单位近千处，而其中木结构古建筑（包括纯木质建筑和砖木混合建筑）约占总文物建筑的73%左右，且建筑形式、性质、使用功能均变化多样化。木结构古建筑的结构安全是北京文物建筑的重要工作之一。 中国木结构古建筑造型美观、结构合理、抗震能力强，且年代久远，从木结构古建筑的构架特征看，木构架是其结构骨架，它的安全稳定与否直接关系到建筑的整体安全，而木材作为一种生物材质，本身易腐、易蛀和易燃的特性，又使其难以避免各种自然和人为因素的损害，发现、修缮、修复损伤的木结构成为了古建筑保护的核心工作。 在古建筑修缮修复工作中，前期木构件材质状况勘察以及木构件安全性鉴定是必不可少的重要环节，快速准确的判定木构件的损伤程度以及病害成因，为修缮设计提供依据，同时也为古建筑健康档案的建立提供基础数据，是木结构古建筑实现科学系统保护的基本前提。 而在不破坏原有木构件的前提下，如何科学检测、定量判断木构件内部缺陷下的剩余有效截面以及木构件残余力学强度，如何检测及鉴定木构件的结构安全性，是目前木结构古建筑勘察、保护中存在的一大技术难题。 针对北京地区古建筑木结构安全检测及鉴定中存在的技术难点及需求，在北京市科委的大力支持下，由北京市文物局主持、北京市古代建筑研究所承担，联合中国建筑科学研究院、北京林业大学、中国林科院等四家科研单位，于2009年9月正式启动了北京市科技工作基础专项—市区两级政府重大科技需求项目——《北京市古建筑木结构安全状况无损检测技术研究与应用》课题。 两年来，课题组针对国内外的无损（微损）检测技术，在定量检测木构件残余截面面积以及材料力学指标上，在北京地区古建筑木结构承载状况分析和安全性鉴定，尚无成熟可靠的技术或标准等现状，经过大量的实地调研、实验及研究，实际应用及修正，圆满完成了全部研究内容及考核指标，于2011年9月28顺利结题，得到验收专家组的高度好评。课题共完成检测方法3个；检测技术流程2个；标准（草案）1个；完成调研报告3个；研究报告8个；完成检测实例2处、检测预警实警实例1处；检测报告4个；发表论文12篇，其中核心期刊9篇；申报发明专利3项。 其中，在古建筑木结构安全鉴定方面，古建筑木结构榫卯节点及框架的研究成果首次解决了北京地区古建筑木结构的整体承载力验算；编制了《古建筑木结构主要构件安全性鉴定标准（草案）》供工程应用，补充了《古建筑木结构维护与加固技术规范GB50165-92》有关主要构件安全性鉴定方法和木框架侧向承载力计算方法，填补了中国古建结构领域的一项空白。 在非破损检测木构件材料力学性能方面，从无到有，研究成果处于国内外领先水平，首次形成了定量检测和评估古建筑木构件材料主要力学性能指标的方法和思路，建立了计算公式，并编制了《北京古建筑木构件材料力学性能非破损检测方法》供现场应用。 在无损检测木构件材质状况方面，从定性走向了定量分析；提供了应力波断层扫描和阻力仪检测中缺陷类型判定的标准图像和剩余有效截面的判定方法，为北京地区古建筑木结构安全评价提供了数据支撑。 最终，课题组将上述研究的最新成果在北京积极推广应用，首次综合应用无损检测及结构鉴定的科技手段，无损检测古建筑木构件内部缺陷及材料力学性能，验算并评估古建筑木结构安全状况；并将计算机与传感技术应用于古建筑木结构的安全监测，形成北京木结构古建筑检测与监测结合的安全预警体系。在符合文物保护原则及要求的前提下，满足非破损检测及鉴定北京地区古建筑木构件安全性的工程要求，是北京地区古建筑木结构安全检测、鉴定的开创性工作。 (责任编辑：admin) |