邓扬　李雨航　李爱群

摘要：应县木塔是世界建筑文化遗产的重要组成部分，具有极高的历史、文化与科学价值。为了探究在地震与风荷载作用下应县木塔的结构响应，采用梁单元建立的木塔有限元模型具有较高的准确性与可靠性;木塔在地震作用下层间位移角最大可达1/196，一定程度上会对木塔结构产生破坏;木塔在风振作用下会产生较大水平加速度，威胁木塔上的文物;基于木塔的地震与风振响应，提出了关注脆弱构件的残损监测、木塔构件变形监测、木塔振动监测与传递监测等四条建议。旨在为木塔进一步监测与有效保护奠定基础。

关键词：应县木塔;有限元模型;地震作用;风振响应;监测建议

引言

木结构建筑遗产是世界建筑文化遗产的重要组成部分，具有极高的历史、文化与艺术价值。其中，应县佛宫寺释迦塔是我国现存最高、最古老的木塔（图1），以其复杂的构造成为中国木结构建筑的典范（以下简称“木塔”）。然而由于长期老化、地震与风荷载作用，使得木塔产生了不同程度的病害，特别是木塔西南角柱倾斜严重。开展地震与风荷载作用下木塔的结构响应研究，明确木塔在这些作用下的损伤部位具有重要意义。

目前，国内外针对木塔结构安全问题主要开展了三方面的研究。其一为整体监测与保护方案研究，主要由中国文化遗产研究院牵头，开展了定期巡检与监测等工作，如，木塔风荷载与塔址风环境的实测。近年来，又开展了基于移动互联网的木塔结构变形多频次实时自动检测与木塔整体精细化测绘与信息留取工作。……