CFRP加固古建筑榫卯节点抗震试验

古建筑木结构榫卯节点分析一、前言中国是四大文明古国之一，在源远的历史长河中，流传下了无数珍贵的物质和文化遗产，而其中重要的一部分就是古建筑木结构。

古建筑木结构在世界建筑之林中独树一帜，影响深远，是东方建筑的代表。

古建筑木结构有其独特的构造方式，如高台基、榫卯连接、平摆浮搁、侧脚和升起、雀替、斗拱铺作层等，展现出良好的抗震性能。

不用一钉一铆，整体体系以木构架为主要承重构件，全靠木构件之间相互搭接和穿插而建造。

被称为三大“世界奇塔”之一的释迦塔，是中国现存最高最古老的木塔，历经九百多年依然屹立不倒。

二、榫卯节点古建筑木结构总体可分为井干式、抬梁式和穿斗式等三种结构形式。

梁柱是主要的受力构件，承载建筑的自身及外界荷载，而榫卯节点将梁柱构件连接到一起，形成木构架。

因此，梁柱节点的榫卯连接是木结构研究中的重要部分。

榫卯节点中，“榫”即为凸出木构件，“卯”为凹部木构件。

榫卯节点具有不同于现代建筑结构节点的特性，其既具有很强的转动能力又能够传递一定的弯矩，具有明显的半刚性特性。

常见的榫卯连接形式有直榫和燕尾榫两种。

直榫中榫径与榫头同宽，多用于木构件的穿插。

燕尾榫榫头大于榫径，一般用于水平木构件与竖直木构件间的连接。

三、榫卯连接工作机理以燕尾榫为例，分析榫卯节点在地震中的受力机理。

为了施工安装方便，一般卯口尺寸略大于榫头尺寸，因此榫卯节点中会存在一定的间隙。

当外部震动较小时，榫卯之间发生微小转动，结构利用构件转动与接触面间的摩擦抵消震动破坏的能量。

当震动较大时，榫卯节点会产生弯矩，轴力和剪力。

此时，梁受到力的作用，榫头与卯口产生挤压应力，梁上的轴力与摩擦力、挤压应力平衡。

随着梁震动位移增大，榫头以榫径为支点，与卯口内壁之间发生位移。

由于燕尾榫榫头宽度大于榫径宽度，位移产生时，榫头侧面受到卯口侧壁挤压应力增大，摩擦力也相应增加。

相对滑移产生剪力，此时榫头顶部与卯口上部挤压作用明显，弯矩作用产生。

当转角增大到一定程度时，卯口侧壁与榫头侧面的挤压应力达到极限值，会导致卯口破坏或榫头折断。

第四章结构可靠性鉴定与抗震鉴定第一节结构可靠性鉴定第4.1.1条本节适用于以木构架为主要承重体系的古建筑结构的可靠性鉴定。

第4.1.2条结构的可靠性鉴定，应根据承重结构中出现的残损点数量、分布、恶化程度及对结构局部或整体可能造成的破坏和后果进行评估。

第4.1.3条残损点应为承重体系中某一构件节点或部位已处于不能正常受力不能正常使用或濒临破坏的状态。

第4.1.4条古建筑的可靠性鉴定应按下列规定分为四类：Ⅰ类建筑承重结构中，原有的残损点均已得到正确处理，尚未发现新的残损点或残损征兆；Ⅱ类建筑承重结构中原先已修补加固的残损点有个别需要重新处理，新近发现的若干残损迹象需要进一步观察和处理，但不影响建筑物的安全和使用；Ⅲ类建筑承重结构中，关键部位的残损点或其组合已影响结构安全和正常使用，有必要采取加固或修理措施，但尚不致立即发生危险；Ⅳ类建筑承重结构的局部或整体已处于危险状态，随时可能发生意外事故，必须立即采取抢修措施。

第4.1.5条承重木柱的残损点应按表4.1.5评定：承重木柱的残损点检查及评定表4.1.5第4.1.6条承重木梁枋的残损点应按表4.1.6评定：承重木梁枋残损点的检查及评定表4.1.6第4.1.7条木构架整体性的检查及评定,应按表4.1.7进行。

木构架整体性的检查及评定表4.1.7第4.1.8条斗有下列损坏，应视为残损点：一、整攒斗栱明显变形或错位；二、栱翘折断、小斗脱落，且每一枋下连续两处发生；三、大斗明显压陷、劈裂、偏斜或移位；四、整攒斗栱的木材发生腐朽、虫蛀或老化变质，并已影响斗栱受力；五、柱头或转角处的斗栱有明显破坏迹象。

第4.1.9条屋盖结构中的残损点应按表评定：屋盖结构中残损点的检查及评定表4.1.9第4.1.10条楼盖结构中的残损点应按表4.1.10评定：楼盖结构中残损点的检查及评定表表4.1.10第4.1.11条以木构架为主要承重体系的古建筑中，其砖墙的残损点应按表4.1.11评定。

古建筑木结构修缮加固技术研究摘要：城市规划加强。

以往的城市规划中，为了满足城市建设与发展整体性的需求，在规划过程中会对古建筑进行损坏，增加了古建修缮与文物保护的工作量。

因此，本文对古建筑木结构修缮加固技术进行了分析，木材腐朽在古建筑木结构最为常见，且木材腐朽多伴随有虫蛀破坏，对木结构危害最大。

干缩裂缝常出现横向、竖向受力构件中，对构件危害程度取决于裂缝深度与位置。

榫卯节点发生拔榫破坏会导致梁柱严重倾斜，甚至使结构发生倒塌。

古建筑木结构修缮加固技术在传承传统工艺基础上，积极采用新材料和新工艺弥补传统工艺的不足，不断更新完善古建筑木结构保护的技术体系，形成一套成熟的古建筑修缮加固技术体系。

我国各地政府要把古建筑与文物保护、修缮工作纳入城市规划建设中，使得古建筑与城市新型建筑相呼应。

关键词：古建筑木结构；修缮加固技术引言古建筑木结构修缮加固技术工作是一项系统工程，使大众接触古建筑保护相关的各项知识，激发参与感，增强大众的保护意识。

大众在旅游时也能自觉遵守相关法规，积极配合文物保护部门的日常工作，为古建筑保护工作贡献自己的力量。

要想真正提升修缮工作的实效性，必须积极了解修缮过程中可能存在的各种问题，找到产生问题的具体原因，做好修缮前期的准备工作，确定修缮方法，保护好我国的古建筑。

1古建筑木结构修缮加固中存在的问题（一）民众保护修缮古建筑的意识淡薄首先，很多边远地区的群众古建筑保护意识都十分淡薄，当地的古建筑有着较高的研究价值与艺术欣赏价值，但是由于缺乏科学的监督与管理，遭受人为破坏，部分群众在发现他人破坏以后，也没有及时上报。

其次，部分参观古建筑的群众在参观时也不具备较强的文物保护意识，乱刻乱画，破坏古建筑的外观与结构。

1.保护、修缮古建筑的方法有待改进古建筑流传至今，已经历了千百年，在精神文明高度发展的当下，群众更倾向于实地走近古建筑，领略其魅力。

很多古建筑也因之受到了不同程度的破坏，因此对其进行保护修缮有着十分重要的现实意义。

中国古建筑木结构修复加固技术分析与展望发表时间：2019-07-30T10:41:52.620Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：余杰来[导读] 影响到古建筑的价值也带来一定的安全隐患，需要做好修复加固工作，增加古建筑的使用寿命和美观度。

珑图设计（集团）有限公司 528200摘要：我国古代建筑是重要的历史文化遗产。

古建筑多用砖木结构以出现变形腐蚀等各种问题，影响到古建筑的价值也带来一定的安全隐患，需要做好修复加固工作，增加古建筑的使用寿命和美观度。

关键词：中国古建筑；木结构；修复加固引言古建筑是人类存在的重要证据，通过对古建筑的保护，不仅体现尊重历史、尊重传统，而且还能够通过对于古建筑的研究来获得一定的经验。

过去人们对于古建筑的保护与维修只是对其进行修缮，而并没有持续、系统性地针对古建筑。

进行修复与加固，导致古建筑修复效果并不理想，所以，必须要通过恰当的方式提升古建筑保护、修复的整体质量与水平，提高古建筑修复的效果。

1古建筑木质结构修复概述1.1古建筑木结构现状我国的古代建筑造型美观，很大程度上得益于木质结构的可塑性。

不同的造型展现出不同历史时期的文化特点，因此以古建筑为媒介，可以实现对我国传统文化的研究，在考古和历史探究方面都具有重要的参考价值。

但由于木质材料的防火性能、抗震性能相对较差，因此在长期的自然灾害下，古建筑受到了一定程度的损坏。

因此及时采用新的技能，做好古建筑中木质结构的修复工作，对于传承优秀的历史文明具有重要意义。

1.2古建筑木结构修复原则由于古建筑的设计风格以及造型在很大程度上都体现出鲜明的时代特征，对于我国研究古代历史文化的发展都具有非常重要的影响。

对于古建筑木结构的修复目的在于尽量的还原古建筑的形态，从而为研究历史提供重要的依据。

因此,对木质结构进行修复时，应该遵循一定的原则，最主要是就是在修复加固过程中不能改变原有文物的形态。

在不改变传统古建筑形态特征的基础上，利用现代技术、新型材料以及仿古技术重现古建筑木质结构的原型。

第19卷 第2期 中 国 水 运 Vol.19 No.2 2019年 2月 China Water Transport February 2019收稿日期：2018-11-27作者简介：陈光明（1993-），男，上海理工大学硕士生，研究方向为防灾减灾。

徐建设（1972-），男，上海理工大学高级工程师，研究方向为钢结构、混凝土结构、预应力结构。

古建筑木结构榫卯节点分析与研究进展陈光明，徐建设（上海理工大学，上海 200082）摘 要：中国古代建筑在世界建筑之林中占有重要地位，其中以木结构为主的建筑体系影响最为深远。

古建筑木结构中的榫卯连接方式是中国古代工匠的一项伟大的技术创造，是确保木结构建筑具有良好抗震性能的关键措施之一。

目前，许多现存的古建筑木结构使用年限己久，结构损坏严重，木结构榫卯节点力学研究工作显得非常重要。

文章通过介绍榫卯节点的工作机理及国内外研究进展，为木结构榫卯节点研究提供参考。

关键词：古建筑木结构；榫卯节点；工作机理中图分类号：TU366 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）02-0222-02一、前言中国是四大文明古国之一，在源远的历史长河中，流传下了无数珍贵的物质和文化遗产，而其中重要的一部分就是古建筑木结构。

古建筑木结构在世界建筑之林中独树一帜，影响深远，是东方建筑的代表。

古建筑木结构有其独特的构造方式，如高台基、榫卯连接、平摆浮搁、侧脚和升起、雀替、斗拱铺作层等，展现出良好的抗震性能。

不用一钉一铆，整体体系以木构架为主要承重构件，全靠木构件之间相互搭接和穿插而建造。

被称为三大“世界奇塔”之一的释迦塔，是中国现存最高最古老的木塔，历经九百多年依然屹立不倒。

二、榫卯节点古建筑木结构总体可分为井干式、抬梁式和穿斗式等三种结构形式。

梁柱是主要的受力构件，承载建筑的自身及外界荷载，而榫卯节点将梁柱构件连接到一起，形成木构架。

因此，梁柱节点的榫卯连接是木结构研究中的重要部分。

中国木结构古建筑榫卯连接节点抗震性能研究进展【摘要】:榫卯连接是中国木结构古代建筑的重要特征。

由于在地震作用下，梁柱等构件一般会处于弹性工作状态，节点的抗震性能就决定了整个建筑的安全，因此该领域已成为古建筑保护工作的研究热点方向。

对中国古代建筑榫卯节点抗震性能研究进展情况进行了梳理，并提出了相应的见解。

【关键词】:木结构古建筑；榫卯连接节点；抗震性能；研究引言中国木结构古建筑具有良好的抗震性能，迄今尚存有许多已逾千年的建筑遗存，虽经历了许多地震灾害作用而仍能挺然直立的事实就是明证。

一个结构减震耗能能力的大小，是其抗震性能好坏的重要标志。

榫卯连接方式与斗棋结构是中国木结构古建筑的主要结构特征，也是中国古建筑区别于世界它系建筑结构的主要标志。

在地震作用下，作为重要结构特征的榫卯节点与斗棋的抗震机制是一个值得深入研究的问题。

一、榫卯结构及其分类榫卯结构是建筑或家具中相连接的两构件上采用的一种凹凸处理接合方式。

凸出部分叫榫(或榫头);凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)。

这种形式在我国传统建筑与家具中达到很高的技艺水平，同时也常见于其他木、竹、石制的器物中。

我国古建筑家具把各个部件连接起来的“榫卯”做法，是建筑家具造型的主要结构方式。

各种榫卯做法不同，应用范围不同，但它们在每处建筑或每件家具上都具有形体构造的“关节”作用几十种不同的“榫卯”，按构合作用来归类，大致可分为三大类型:一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。

如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等。

如图（1）所示：图（1）另一类是作为“点”的结构方法。

主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直材和弧形材的伸延接合。

如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等。

如图（2）：图（2）还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法，这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。

CFRP加固钢筋混凝土结构的研究与应用现状作者：郑益斌潘天久来源：《城市建设理论研究》2013年第12期摘要：碳纤维增强材料（CFRP）作为高性能结构加固材料在国内外土木工程中已得到广泛应用。

本文作者综述了CFRP在梁、柱、整体框架的研究现状以及CFRP加固钢筋混凝土结构的典型工程应用与现存问题。

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：0 引言近几年，碳纤维增强材料（CFRP）作为高性能结构加固材料在国内外土木工程中已得到广泛应用。

与传统加固方式相比，CFRP具有轻质高强、耐腐蚀性好，施工方便等优点。

国内外众多科研院所对CFRP在梁、板、柱、框架加固后的受力与抗震性能进行了深入研究，均取得了良好的技术成绩与社会效应。

1 CFRP及粘贴材料的性能1.1 CFRP的性能碳纤维增强材料（CFRP）是含碳量高于90%的无机高分子纤维，每根碳纤维丝由3000~12000个碳原子丝以绞线或麻绳的方式排列而成,其粗细仅相当于人的1根头发丝。

碳纤维布的抗拉强度可达3500MPa以上,为普通建筑用钢板材强度的十几倍,而比重为180kg/m3,仅为钢材比重的1/4 [1]，其轻质高强的特性便得以体现。

1.2 粘贴材料的性能在钢筋混凝土结构加固中，粘贴材料运用最为广泛的是环氧树脂。

作为CFRP与混凝土直接以及CFRP本体直接的粘贴材料，其材料性能显得尤为重要。

环氧树脂的黏度一般可达0.03~0.15Pa.s,触变系数为3.0~8.0[2]，在室温条件下固化时收缩率低，表现出良好的力学性能与稳定性。

2 CFRP加固钢筋混凝土结构的研究现状2.1 CFRP加固钢筋混凝土梁CFRP加固钢筋混凝土梁主要研究梁加固后的力学性能（抗弯抗剪能力）；变形性能（跨中挠度、裂缝宽度）；界面剥离破坏等。

陈凤山、卢海林、MinaDawood等人对钢筋混凝土梁加固后的性能进行试验研究表明粘贴纵横向CFRP加固对试验梁的极限承载力提高效果显著，抗弯承载力涨幅大约在30%-50%，抗剪承载力涨幅约在25%-40%，加固梁延性所降低但其裂缝发展呈现密而细的状态。

浅析木结构节点连接类型及其性能摘要：木结构节点连接不仅影响结构的承载力、刚度、延性、稳定性等性能，还对结构合理、安装便捷和建筑美观具有显著影响。

中国古代建筑主要是采用木材之间的相互穿插、搭接和紧扣等连接方式形成受力结构体系，这种榫卯连接形式凸显了木结构独特的建造技术，是我国传统建筑技术的精髓。

随着科技创新和建筑材料的发展，钉连接和螺栓连接等形式被广泛应用于木结构建筑中，这种连接方式是将不同的墙骨柱连接成整体受力。

在此基础上还出现了齿板连接和植筋连接等适用于现代木结构发展的连接类型。

关键词：木结构；节点连接；性能1木结构节点连接类型及其性能1.1榫卯连接谓榫卯连接，是指榫头和卯口相互咬合、相互搭接而成，榫头即木材凸出部分，卯口即木材凹进去部分。

榫卯连接种类繁多，工作性能优良，很多古代木结构一直保存至今，如燕尾榫、馒头榫、箍头榫、管脚榫、直榫、透榫等，在各种连接形式中，梁柱之间的直榫、透榫以及燕尾榫等节点因其构造简单、适用范围广被大量应用。

榫卯连接属于半刚性节点，受力性能介于刚性连接和铰链连接之间，既能承受压力，又能发生一定的转动。

榫卯连接传递荷载主要是依靠榫卯节点之间的相互摩擦、挤压，因此木结构整体受力性能受节点转动刚度的影响，在地震作用下即使产生较大变形也不易产生破坏。

1.2刚性连接1.2.1 钉连接按照受力位置不同可以分为面板钉和骨架钉。

面板钉是由木基结构板（一般为结构胶合板或定向木片板）和骨架（规格材一般为SPF）通过钉节点连接而成，连接性能受到众多因素影响，主要集中在如下几个方面：规格材材料强度、种类、厚度、尺寸和密度，钉子的强度、种类和直径，节点连接方式，加载方式，钉子与规格材的距离等。

骨架钉是由骨架与骨架通过钉节点相互连接而成，用来组成轻型木结构剪力墙的墙骨架。

对轻型木结构骨架钉的研究主要体现在剪力墙上，连接性能影响因素主要集中在墙骨柱材料和覆面板的材料，墙体尺寸，骨架钉节点连接方式等几个方面。