故宫太和殿木构件现状分析及加固方法研究.pdf

第 2 l 卷 第 1 期 2 0 0 9年 2月 文物保护与考古科学 S CI ENCES OF CONSERVAT1 0N AND ARCHAEOL0GY Vo 1 21 No 1 F e b 2 0 0 9 文章编号 1 0 0 5 1 5 3 8 2 0 0 9 0 1 0 0 1 5 0 7 故 宫太和殿木构 件现状分析及加 固方法研究 石志敏 周 乾 晋宏逵 张学芹 故 宫博物 院 北 京 1 O O O O 9 摘要 为加强对古建筑的维修保护 故宫博物院对太和殿进行了勘查 发现如下木构件问题 西山挑檐檩跨中挠度 过大 三次 间正身顺梁及 山面扶柁木榫头位置下沉 1 0 e ra 明问藻井下垂 1 3 e ra 井 口爬 梁 已经 开裂 通过 运用结构 力学相关方法 对这些构件的结构现状进行理论分析 研究了问题产生的原因 讨论 了相应的加固方案 解决了这 些问题 结果 表明 西 山挑檐檩 虽然 挠度 较大 但强度 满足要 求 不需要 加 固 山面扶柁木 榫头下 沉 的原 因是局部 受弯强度不足 但已通过支顶解决该问题 正身顺梁榫头下沉的可能原因是材料老化 局部受拉 弯 剪强度不足 通过采用钢木组合结构进行了加固 藻井下沉的原因是木材老化 井口爬梁抗弯及抗压承载力不足 通过采用扁钢 箍加 固的方法进行 了加 固 研究结果可为古建筑保 护及 修缮提供参考 关键词 古建筑木结构 故宫太和殿 结构分析 加固方法 中图分类号 T U 3 6 6 2 文献标识码 A 0 引 言 古建筑保护是一项重要工作 我国的古建筑 以 木结构为主 具有柔性好 抗震能力强 造价低 施工 方便的优点 至今在我国仍保存有大量的古建筑 如 北京的紫禁城 天津 的独乐寺 山西 的应县木塔 等 但是 由于木材本身有慢慢变大 强度低 弹性模量 低 易老化 易腐 朽等缺 点 以及 常年在 自然 因素 风 雨 雪 地 震力 微生物侵 蚀 或人 为 因素 战 争 污染 等作用下产生破坏 因此需要进行维修和 加 固 一般来讲 古建筑梁 柱构件常见的破坏形式 有 糟朽 开裂 榫卯破坏 大挠度等 而我 国古代劳 动人 民在长期的实践过程中也总结了一些古建筑加 固方法 如对于柱子局部糟朽 问题可采用墩接 方法 增加柱子受压截面 对 于梁架挠度问题可采用 支顶 方法来降低木梁的跨 中弯矩 对于榫卯节点破坏 问 题可采用包裹扁铁箍连接梁柱节点以增强榫卯节点 位置的抗拉 压 剪性能 对于梁 柱开裂问题可采用 铁件加固或采用胶粘剂补强方法等 故宫太和殿是 明清两代举行盛大典礼 的场所 长6 4 m 宽 3 7 2 m 高 2 6 9 2 m 面阔 1 1间 进深 5 问 建筑面积 2 3 8 1 m 是我 国现存古建筑 中规模 最 大 建筑性质 装饰与陈设等级最高的皇家宫殿建筑 图 1 太和殿始建于明永乐十八年 1 4 2 0年 时 名奉天殿 明永乐 十九年 四月 1 4 2 1年 遭雷火 焚 毁 明正统元 年 1 4 3 6年 于原 址重 建 正统 六 年 1 4 4 1年 建成 明嘉靖 三十六年 1 5 5 7年 又毁于 雷火 当年重建 四十一年九月 1 5 6 2年 建成 更名 皇极殿 明万历二十五年 1 5 9 7年 又毁 于雷火 明 万历四 十三 年 1 6 1 5年 八 月 重 建 明天 启六 年 1 6 2 6年 建成 明崇祯 十七年 1 6 4 4年 又毁 于兵 火 清顺治二年 1 6 4 5年 重修 改称太和殿 次年完 工 清康熙八年 1 6 6 9年 重修 当年完工 清康熙十 八年 1 6 7 9年 又被火 毁 清康熙 三 十 四年 1 6 9 5 年 重建 清康熙三十六年 1 6 9 7年 建成 并将两侧 斜廊改为卡墙 新 中国成立后 党和政府对太和 殿进行了 8次保养 主要侧重 于彩 画 油饰 地面及 屋顶保养 而未对其整体结构进行勘查及加固 现 存的太和殿基本保持了清康熙三十六年重建后的规 制 至今约 3 1 2年的历史 为加强对太和殿的维修及保护 工作人员对太 和殿进行了详细地勘查并发现部分构件存在力学问 题 主要有 1 西 山挑檐檩跨中挠度达 1 3 e ra 远超过 木结构设计规范 允许值 2 三次间正身顺梁榫头 位置 下 沉 1 0 e ra 3 三 次 间 山面 扶柁 木榫 头 下 沉 1 0 e m 但 已经被支顶 4 明间藻井下垂 1 3 e ra 井 口 爬梁已经开裂 下面将对这些 问题进行一一分析 收稿 日期 2 0 0 8 0 3 1 2 修 回 日期 2 0 0 8 0 5 0 8 基金项 目 故宫博物院科研基金 资助项 目 K T 2 0 0 7 4 作者简介 石志敏 1 9 5 4 一 男 故宫博物院古建部主任 高级工程师 电话 0 1 0 8 5 1 1 7 2 2 0 E ma i l z y一 7 2 2 5 y a h o o e o m c n 16 文物保护与考古科学第21卷 图1故宫太和殿正 立面照片 F i g 1P hotooftheTaihePalacefromverticalview 1 分析 1 1 强度取值 木材有 一 个显著的特点 就 是在荷载的长期 作用下强度 会降低 如图2所 示 心 J 所施加的荷 载越大 则木材能经受的时间越短 根据 木结构 设计手册 怛0提供 的数据 木材在荷载的长期作用 下 强度降低 10000天后 木材强度为瞬时强度的 比例 顺 纹受压 0 5 0 59 顺纹受 拉 0 5 静力 弯曲 0 5 0 36 顺 纹受 剪 0 5 0 55 本研究 所用 的木 材 均 为硬木 松 根据 中国林业科学院提 供正常状态 硬木松的强度数值 参考 木结 构设计 规范 规定 的硬木松强度值 列 出木材强度取值如 表1所示 13一J 表1数据将作 为后面结构分 析强 度取值参考 表1木材强度取值 Table1Strengthconfirm ationofwoodmaterial N m m 图2木材强度与 长期荷载关系的示意图 Fi g 2Relationbetw eenloadsandstreng thofwood 1 2 木材模拟 采用A NSYS有 限元分 析方法对木材的部分 力 学性能进行研究 根据木结构材料具有三维各向异 性特点 考虑使用 solid 64 单元模拟 怕 J 其常数输入 如表2所示 表2 ANS Y S模拟木材的参数假定 Table2Param eters ofANSYSfor w oodmaterial 当缺乏试验数 据时 木 材的 一 些数据取值 为 引 E r EL 一 0 05 ER EL 一 0 1 G L r E L 一 0 06 G 月 E 一 0 075 G胛 EL 一 0 018 由于硬木松原有 弹性模量为 10000N ra m 考 虑到该顺梁长期荷载以恒荷载为主 而太和殿的建 制按清康熙三十六年计算 则使用年限超过 100年 故考虑弹性模量折减 心 J 取 E 7000N m m 1 3 榫卯节点刚度确定方法 古建筑榫 卯节点具有半刚性性质 可利用 一 根空问二结点 虚 拟弹簧单元以模拟 此单元是 由 六根互不耦合的弹簧组成 的 弹簧系 统 如图3a 所示 图中 K K K 表示沿 x Y z方 向上的 拉压刚度 而 K 以 K 升 K 表示绕 x Y z轴的扭 转或弯曲刚 度 该单元无质量 无尺寸 节点自 由度 与所 连接的构件单元相同 刚度矩阵如图3b 所示 为简化计算 可假定不同方 向弹簧单元单 元拉压刚度相同 即K K K K 抗扭 弯能 力也相同 即 南 巩 k 叶 k 出 K 这样上式中只 含 K 和 K 两个 常数 由于本工作仅作理论分 析 参 考前人分析结 果 川 取 K l 10 k N m 配 7 10 坦 kN m 图3a 二节点空间弹簧单元图 F i g 3aElem entfor2 nodespatialspri ng 第1期石志敏等 故宫太和殿木构件现状分析及加固方法研究 17 图3b空 阳 弹簧单兀刚度矩阵 Fi g 3bStiffnessmatrixfor spatiaIspringe em ents 2 西山挑檐檩挠度问题 根据故宫博物 院古建部提供资料 太和殿二层 西山挑檐檩挠度较 大 跨中最大值达 13cm 超出了 木结构设计手册 允许值 5 59cm 其照片资料如 图4所示 经过仔细观测 并未 发现该 挑檐檩 除了 跨 中挠度大以外 有任何裂纹或腐朽现象 图4挑檐 檩照片资料 Fi g 4Photooftheseekingoutbeam 该大挠度西 山挑檐檩位于太和殿西山墙 轴 一 轴部位 檩径345 m m 进深方 向长 1 1 18m 其下挑 檐枋8 0r a mx155ra m 它们组合形 成受力体系 上部 承受上层山面檐椽以上部分传来 的屋 面荷载 下部 两端搭在 轴 一 轴部位桃尖顺梁预 留的刻口内 中间部分则搭在 由1 1座九踩三昂镏金 斗拱上 根 据太和殿屋顶分层作法和屋架构造 形式 绘出挑檐 檩断面方 向受力简图如图5a所示 图5a受力简图 l l 5aC hartofsimpleloadingstatus 经计 算 传到 挑檐檩上的竖向均布 荷 载为 28600N m 斗拱的竖向刚度 为 481N m m 考虑采 用A NS Y S有限元程序中 的 solid64 单元模拟挑檐 檩 combi nl 4 单元模拟 斗 棋支座 建立有限元模型 如图5b所示 图5b有限元模型 Fi g 5 bFiniteelem entm odel 经过分析 弹性模量折减前挑檐檩的跨 中挠度 最大值为2cm 符合 木结构设计规 范 简称 规 范 要求 而弹性模量折减后挑檐檩的跨中挠度最 大值为1 1cm 与现状挠度值基本 一 致 由此 可知 挑檐檩跨 中大挠度 的主要原 因是木材老化 弹性模 量下降所致 另经过计算 挑檐檩最大主拉应 力值 为8 8 MPa 位置在挑檐檩底部 小于强度折减后的 木材抗拉强度容许值 基本满足 规范 中抗拉强度 要求 最小主应力值为 一 8 81MPa 位置在挑檐檩两 端顶部 小于强度折减后的木材抗压 强度容许值及 规范 允许值 最大弯曲应力值为 8 4 1MPa 位置 在两端第二攒斗拱处 小于强度折减后木材静力弯 曲强度容许值及 规 范 允许值 最 大剪应力值为 0 55 MPa 位置在挑檐檩两端支座处 小于强度折减 后的木材抗剪强度容许值及 规范 允许值 因此 挑檐檩跨中大挠度的产生的主要原因是长 期荷载作用下挑檐檩弹性模量的降低 另外 长期荷 载作用下桃檐檩的强度有所折减 但是其受力现状满 足抗拉 压 弯 剪要求 挑檐檩仍属安全结构体系 3 正身顺梁榫卯节点下沉问题 根据故宫博物 院古建部 太和殿项目组提供资 料 太和殿东 西三次问正身顺梁两端与童柱上皮落 差10er a 固定童柱与顺梁的铁件已发生变形 脱落 图6为顺梁与童柱 卯榫节点破坏现状照片 其中 图6a为梁架整体现状照片 图6b为揭去瓦面和椽 望后露 出的卯榫节点照片 由图6a可知 该梁架整 体目前保存基本完好 未 出现明显的糟朽 或变形 但由图6b可知 顺 梁与童柱顶部的卯榫节点已产生 0o0o0 诎 ooooo 船 o000 比 0oooo 比 0 莹 耋 由 盼 0 舶 0oo0 o 妻 oo0o 也 000o o 如 00o0o 0oooo 船 o 0000 恤 ooo0 ooooo 抛 o l童 坳 肌 由 0 妻 0o0 o0 蛳 oooo 哳 00000 融 0Oo00 18 文物保护与考古科学第2l卷 局部破坏 其中榫头下沉 10cm 此外 图6b显示该 卯榫节点属燕尾榫 图6a正身梁架整体现状 Fi g 6aExistingstateofthefacebeamsystem 图6b卯榫节点现状 Fi g 6bExistingstateofthetenon m ortisejoint 太和殿属重檐庑殿屋顶建筑 其屋顶构造实际 为正身和山面两组正交梁架反复水平叠加而成 图 7a为正身顺 梁方 向的梁架传力路线 根据太和殿 梁架结构现状以及正身顺梁结构现状 可分析出顺 梁荷载传递路线为 屋面荷载 一 山面上金桁 上金垫 板 上金枋荷载 编号 一 正身上金桁 上金 垫板 上金枋 编号 一 山 面中金桁 中金 垫板 中金枋 编号 一 正身中金桁 中金垫板 中金枋 编号 一 山面下金桁 下金垫板 下金枋 编号 一 正 身顺梁 编号 根据顺梁荷载传递路线 易得受 力简图为图7b所示 其中 F为传到正身顺 梁上梁 架 自重及屋 面荷载 F 与 图7a顺梁荷载传递路线图7b顺梁受力简图 F i g 7aLoadingroutestotheF ig 7bSimpleloadingstatus facebeamoft hefacebeam 经计算 传到顺梁上的集中荷载F 4 4 0k N 根 据古建筑木作榫卯连接形式 旧 J 设 燕 尾 榫 长度 为 3 10D 童柱直径取650m m 每面根部收缩1 10榫 长 则 榫 长 0 2m 每面收缩 0 02m 该顺梁 长 5 55m 截面尺寸0 695m 0 53m 承受上部梁架传 来的集中荷载 4 4 0k N 荷 载作用位置在距童 柱 1 07m的位置 利用A NSYS对卯榫结构进行模拟 梁架用 sol id 64 单元模拟 卯榫节点用 m atrix27单元 模拟 建立正身顺梁受力模型并进行分析 经计算 顺 梁现状 Mises应力最大值发生在榫 头 值为 16 9MPa 该值虽然满足考虑强度折减后 硬 木松 的抗拉强度值 但远超 出 规范 允许值 这说 明该顺梁历经数百年受荷下 已超 出正常使用极 限 状 态 顺 梁 的最 大弯应 力 发生在 榫 头位置 值为 33MPa 远超 出考虑强度折减及 规范 中的静力弯 曲强度 容 许值 最大剪应力位置也在 榫 头 值为 6 1MPa 远超 出强度折减及 规范 抗剪强度 容许 值 因此 长时间荷载作用下 由于顺梁榫头截面处 因抗拉 弯 剪承载力不足而有可能产生破坏 对该顺梁进行加固 降低其最大弯剪应力值 可 以通过两个方面实现 1 增大正身顺梁最大弯距和 剪力位置的计算截面 2 改善正身顺 梁 的受力 状 况 使顺梁最大弯距及剪力减小 经过反复论证 采 取了 一 种可行的加固方案 该方案由故宫博物院副 院长晋宏逵先生提出 其思路是采用钢木组合体系 如 图8所示 该 方案 中 顺 梁下由三根 0 3m 0 3m的硬木松组成类似龙 门戗 的结构作为支顶 横 梁与斜戗采用钢板与螺栓连接固定 斜戗底部与童 柱的固定方法为 在童柱底部设置钢箍 底部钢板 一 侧与钢箍焊牢 另 一 侧与斜戗下部用螺栓 固定 由 于顺梁传给龙 门戗顶部的荷载通过两个斜戗传到童 柱底端 为防止两根童柱底部因受力产生外张 通过 设置花篮螺丝来对童柱进行拉结 为增加荷载作用 端卯榫节点的抗剪能力 在该端设置抗剪角钢 该 组合体系既能解决顺 梁端部弯剪承载力不 足问题 又能保证对天花枋不产生任何扰动 图8正身顺梁加固方案 Fi g 8Str engtheningschem eonthefacebeam 经过计算 横梁 的长度 定为 1 3m 钢 材选 Q235钢 螺栓选 4 6级C 级螺栓 左斜戗选 用 第1期石志敏等 故宫太和殿木构件现状分析及加固方法研究 8M25螺栓 固定 右斜戗选用 16M 25螺栓固定 连接 钢板厚度均选 用 1cm 童柱 底设钢箍两道 钢箍采 用1cm厚钢板 高12cm 每道钢箍用4个铆钉固定 在童柱上 铆钉采用 B L 3 号钢 I类孑L 铆钉直径 2cm 长 16cm 抗剪角钢选用 1 10X8 用8个铆钉固 定 花篮螺丝则选用两根直径为 18mm 的R 235钢 筋加工制成 j 顺梁加固后的照片如图9所示 经过计算 加固后 顺梁挠度仅为2r a m 满足变 形要求 最大M ises应力发生在榫头 仅 为3 8 5 MPa 满足 规范 中抗拉强度要求 最大弯曲应力位置在 端部 为1 1 7MPa 满足 规范 中抗弯强度要求 最 大剪力28 0147N 分 别 由顺 梁 和角钢承担 满足 规 范 中抗剪要求 图9a加固后整体照片 F i g 9aPhotoofthebeam af ter strengthened 图9b加 固后的下脚照片 F i g 9bFootjointofthestrengthenedstructure 4 山面扶柁木榫头下沉问题 根据故宫博物院古 建部太和殿 项目组提供资 料 太和殿东西三次间山面扶柁木两端 与童柱上皮 的燕尾榫接口落差达 10 11 5cm 固定扶柁木 与 童柱 的铁片已经变形 松动 扶柁 木 向外轻微歪闪 图10为扶柁木结构现状照片 其中 划圆圈部分即 为扶柁木端部与童柱上皮卯榫结构相交部分 由图 10可知 除扶柁木端部燕尾榫下沉外 该扶柁木已 加支顶 而且材质较新 显然为后加 根据太和殿梁架结构现状以及 山面扶柁木结构 现状 可分析出山面方向荷载传递路线如图 11a所 示 即 屋 面荷载 一 正身 山面上金桁 上金垫板 上 金枋 编号 一 正身方 向中金桁 中金垫板 中 金枋 编号 一 山面方向中金桁 中金垫板 中金 枋 编号 一 正身方 向下金桁 下金 垫板 下 金枋 编号 一 童柱 图l O扶柁木现状月 强片 F i g 10Photoonexistingstateofthesidebeam 由于太和殿在正身和山面都是斜坡屋顶 因此 传来的荷载其实并 未落在山面扶柁 木上 而是落 在与扶柁木正交的正身方向下金桁 下金垫板 下金 枋上 扶柁木以上所有木构件及屋面自重 及风 雪 活载全部传给正身 扶柁木仅受 1 3山面范 围内荷 载及本身自重 若仅考虑屋面传来荷载及梁架自 重 则山面扶柁梁受力简图实际可以简化 为图 1 1b 其中 为传到山面扶柁梁 的屋面侧 向荷载 含垂脊 重量 荷载作用范围取 1 3童柱受荷面积 图l la山面荷载传递路线 F i g 1laLoadingroutestothesidebeam 图1 1b扶柁木受力简图 F i g 1ibSim pl eloadingstatusofthesidebeam 经过荷载组合 可得出传到山面扶柁木竖向 荷载为 18 51 2kg m 传到山面扶柁木的水平侧 向 荷载为103 2kg m 该扶柁 木 长 1 1 22m 截面 尺 寸0 625m 0 505m 利用ANSYS有 限元程序中 的beam3 sol id64 单元模拟木梁 m at rix27单元模 拟卯榫 节点 考虑扶柁 木 支顶和不支顶两种 情况 20 文物保护与考古科学第2l卷 建立扶柁木有限元模型并进行分 析 计算结果 如 表3所示 表3山面扶柁木分析结果 Table3Anal ysi sresults ofthesidebeam 支顶 10 位置在跨中4 1 位置在跨中 0 4 位置在跨中 不支顶 60 位置在跨 中 23 1 位置在端部1 8 2 位置在端部 支顶 不支顶 O 170 1770 22 由表3的分析结果可知 支顶前扶柁木最大弯 曲应力已超过 规范 允许值 因此有可能产生 局部 受弯破坏 另外 通过采用支顶技术 扶柁木的最大 弯 剪应力位置产生变化 最大挠度值 弯 剪应力值 均比支顶前减小 受力状态得到极大的改善 5 明问藻井下沉问题 根据故宫博物院太和殿项目组提供的资料 太 和殿蟠龙藻井整体下垂约13cm 支撑藻井的爬梁产 生通裂缝 如图 12所示 由该图12可知 该井口爬 梁裂缝由藻井与爬梁相交处延伸至榫头 而且开裂 位置已进行过加 固 该藻井底部长宽均 为5 94m 由下至上高度分别 为方井高 0 5m 八角井高 0 57m 圆井高0 725m 下端支撑藻井的井口爬梁 长8 4 6m 截面尺寸0 30m 0 36m 两端做半榫刻 口搭在天花枋上 藻井材料除中部龙口的宝珠外 均为木结构材料 图12藻井井口爬梁裂缝 Fi g 12Cracks ontheJing Koubeam 该藻井受的荷载主要为自重荷载及 施工荷载 取值3000N m 半榫搭接按简支考虑 通过对 藻井进行挠度分析表明 当不考虑弹性模量折减时 藻井的最大挠度值仅 1 5cm 而考虑长期荷载作用 下木材 的弹性模量折减 时 藻井的最大挠度值达 5cm 由于该值小于藻井目前的下沉值 13era 因此 推测藻井的大挠度很可能由于井口爬梁开裂破坏所 致 通过进 一 步计算可知 藻井最小主应力发生在 藻井与井口爬梁相交位置 其值为32 5 MPa 超过 了 考虑强度折减后的木材顺纹抗压 强度容许值 因 此 在长期荷载作用下藻井与爬梁相交部位将发生 局部受压破坏导致井口爬 梁产生 开裂 此外 井口 爬梁最大弯曲应 力 发 生在跨 中截面 其值为26 2 MPa 超 出考虑强度折减后 的静力弯曲强度容许值 因此 在长期荷载作用下井口爬梁还会因弯曲破坏 而产生裂缝 经计算分析 采用2道120r a m 6m m 扁钢箍对 井口爬梁进行加固 扁钢在梁 底用直径为20r am 的 螺栓进行固定 以提高井口爬梁的抗压 及抗弯承载 力 加固后的照片如图 13所示 图13井口爬梁加 固后照片 F i g 13T heJing Koubeamafter strengthened 6 结论 通过对故宫太和殿部分构件的力学问题分析 可得 出如下结论 1 西 山挑檐檩大挠度的产生原因是 木 材老 化 弹性模量降低 但挑檐檩本身强度满足要求 2 正身顺梁榫头下 沉的可能原因是材料老 化 局部受拉 弯 剪强度不足 相应的加固方案已经 实施 3 山面扶柁木榫头下沉的原因是局部受弯强 度不足 但通过支顶已解决该问题 4 藻井下沉的原 因是木材老化 井口爬梁抗 弯及抗压承载力不足 已通过采用扁钢箍加固方法 解决该问题 5 古建筑在长期荷载作用下 因老化而产生强 度降低 进而出现大挠度 开裂 榫 卯节点损坏等问 题 因此需要定期勘查和保养 6 我国古人在长期的实践中已总结出 一 些古 建筑加固和维修的经验 如支顶 包扁铁箍等 这些 经验值得我们去学习和研究 参考文献 1 故宫博物院古建部 故宫太和殿保护维修工程 现状勘测报告 及 第 1期 石志敏等 故宫太和殿木构件现状分析及加固方法研究 2 1 维修方案 R 2 0 0 5 1 1 1 3 An c i e n t Bu i l d i n g De p t o f t h e P a l a c e Mus e u m Re p o rt o f p e r a mb u l a t i o n a n d ma i n ta i n p r o j e c t o n t h e T a i h e P a l a c e i n t h e P a l a c e Mu s e u m R 2 0 0 5 l 1 l 3 2 木结构设计手册 编辑委员会 木结构设计 手册 第三版 M 北京 中国建筑工业出版社 2 0 0 5 1 6 2 1 4 1 4 3 W o o d S t r u c t u r e De s i g n Ma n u al Co mp i l e Co mmi t t e e W o o d s t ru c t u r e d e s i g n ma n u a 1 3 e d M B e i j i n g P r e s s o f C h i n e s e B u i l d i n g I n d u s t r y 2 0 0 5 1 6 21 41 4 3 3 中华人 民共 和 国建设 部 木结 构设 计规 范 G B 5 0 0 0 5 2 0 0 3 s 北京 中国计划 出版社 2 0 0 3 1 3 1 4 3 l 3 3 Mi n i s t ry o f B u i l d i n g o f P R C W o o d s t ru c t u r e d e s i g n c o d e G B 5 0 0 0 5 2 0 0 3 S B e i j i n g C h i n e s e J i Hu a P r e s s 2 0 0 3 1 3 1 4 31 3 3 4 中国林业科学研 究院木材工业研究 所 故宫太 和殿 木结构材 质 状况勘察报告 R 2 0 0 5 3 5 2 5 3 I n s t i t u t e o f W o o d I n d u s t ry o f C h i n e s e F o r e s t Ac a d e my Re s e a r c h o f w o o d ma t e r i a 1 c h ara c t e r s o f Ta i h e P a l a c e i n t h e P ala c e Mu s e u m R 2 0 0 5 3 5 2 5 3 5 A N S Y S中国 A NS Y S基本过程手册 R 2 0 0 0 4 1 0 A N S Y S C h i n a A N S Y S b a s i c p r o c e s s m a n u al R 2 0 H0 4 1 0 6 董益平 竺润祥 俞茂宏 宁波保国寺大殿北倾原 因浅析 J 文 物保护与考古科学 2 0 0 3 1 5 4 1 5 DONG Yi P i n g ZHU R u n Xi a n g YU Ma o Ho n g S u d y o n t h e n o r t h i n c l i n a t i o n o f t h e m a i n h a l l o f N i n g b o B a o o T e m p l e J S c i C o n s e r v Ar c h a e o l 2 0 0 3 1 5 4 1 5 7 方东平 俞茂宏 宫本裕 木结构 古建筑 结构特 性 的计 算研究 J 工程力学 2 0 0 1 1 8 1 1 3 7一l 4 4 FANG Do n g P i n g YU Ma o Ho n g Y Mi y a mo t o Nume r i c al a n aly s i s o n s t ruc t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s o f a n c i e n t t i mb e r a r c h i t e c t u r e f J E n gMe c h 2 0 0 1 1 8 1 1 3 7一l 4 4 8 马炳坚 中 国古 建 筑木 作 营造 技术 M 北京 科 学 出版社 1 9 9 2 1 2 7 1 3 7 MA B i n g J i a n Bu i l d i n g t e c h n i q u e s o f Ch i n e s e a n c i e n t wo o d w o r k M B e i j i n g S c i e n c e P r e s s 1 9 9 2 1 2 7 1 3 7 9 钢结构设计 规 范 G B 5 0 0 1 7 2 0 0 3 s 北 京 中国计 划出 版 社 2 0 0 3 2 2 2 3 6 7 6 8 S t e e l s t r u c t u r e d e s i g n c o d e G B 5 0 0 1 7 2 0 0 3 s B e i j i n g C h i n e s e J i HH a Pr e s s 2 0 03 2 2 2 3 6 7 6 8 St ud y o n me c ha n i c a l pr o b l e ms a nd s t r e ng t he ni ng me t ho ds o n s o me c o mp o ne n t s o f t he Ta i h e Pa l a c e i n t he Pa l a c e M us e u m S HI Z h i Mi n Z HO U Q i a n J I N H o n g K u i Z H A N G X u e Q i n P a l a c e Mu s e u m B e ltin g C h i n a 1 0 0 0 0 9 Abs t r a c t Pe r a mb u l a t i o n o n t h e Ta i h e Pa l a c e i n t h e Pa l a c e Mu s e u m i s c a r r i e d i n o r d e r t o p r o t e c t a n d ma i n t a i n i t Du rin g t h e p r o c e s s s o me me c h a n i c a l p r o b l e ms o f i t s c o mp o n e n t s a pp e a r a s f o l l o wi n g Th e ma x i mu m fle x i bi l i t y o f t h e s e e k i n g o u t b e a m o n t h e we s t s i d e o f t h e b u i l d i n g r e a c h e s 1 3 a m wh i c h e x c e e d s t h e l i mi t s o f t h e wo o d d e s i g n s t a n d a r d o f Ch i n a T he t e n o n o f t h e f a c e b e a m o f 3一wi d t h p a r t o f t h e b u i l d i n g g o e s d o wn 1 0 a m Th e t e n o n o f t h e s i d e b e a m o f t h e 3 wi d t h p a r t o f t h e b u i l d i n g g o e s d o wn 1 0 a m b ut t h e b e a m h a s b e e n s up p o r t e d T h e c a i s s o ns a n d c e i l i n g s i n t h e c e n t r a l p a r t o f t h e b u i l d i n g g o e s d o wn 1 3 a m a n d t h e J i n g k o u b e a m o n i t h a s s p l i t t e d T h e s e p r o b l e ms a r e a n a l y s e d b y t e c h n i q u e s o f s t r u c t u r a l me c ha n i c s a n d r e l a t i v e s t r e n g t h e n i n g me t h o d s a r e d i s c us s e d t o s o l v e t he m Re s ul t s o f t h e s t u d y s ho w t h a t t h e r e a s o n t h e fle x i b i l i t y o f t he s e e k i n g o u t b e a m i s v e r y l a r g e i s t h a t t h e wo o d ma t e ria l g r o ws o