吴铭昊, 姜绍飞, 唐伟杰, 欧阳奇

(福州大学土木工程学院, 福建 福州　350116)

0　引言

我国闽北地区分布着大量可追溯至清代初期的古聚落穿斗式木结构民居, 由于木材材料的特殊性, 在一百多年的服役过程中不断受到环境的侵蚀, 导致木结构的承载能力随服役时间增加而不断降低[1], 严重者甚至倒塌失效.这些现役古聚落木结构不仅是我国闽北地区重要的历史文化遗产, 同时相当一部分民居仍在使用中, 其维护事关人民生命财产安全.因此对闽北穿斗式古木民居进行力学性能分析, 评估其现役的安全状态, 及时提出修缮加固意见十分迫切而重要.

现有古建木结构的力学性能仿真模型大多基于经验或者试验测试参数建立, 如榫卯节点通常采用弹簧单元来模拟[2], 但弹簧单元刚度取值一直是研究的难点.虽然目前可以通过构件试验得到[3], 但试验所用木材与真实结构用木材差别很大, 同时结构内部的裂缝和虫洞也是试验中无法考虑的.另外老旧木材珍贵而稀少, 现有研究大多采用与原结构同树种的新木材参数来进行建模, 往往导致建立的模型与真实结构相去甚远.鉴于此, 建立真实而准确的仿真模型是进行古建木结构状态评估最为重要且关键的步骤.

本研究选取闽北地区一典型的在役穿斗古木结构“七家楼”为研究对象, 对其修缮拆卸下来的老旧木构件进行材性试验, 获得原结构的木材参数.然后通过现场实……