小会岭二仙庙修缮全过程设计、优化与评价

摘要

我国古建筑修缮受到许多法规性条文的约束和传统性修缮方式的引导，新材料、新方法应用需要一个长期过程。古建筑修缮的法律、法规，“修旧如旧”的修缮理念，这些体现于具体修缮工程中将会出现认识、理论、实践等的出入，而对具体修缮工程的完善而深入的勘查、设计、优化与评价，能够更好的完善相应的规范与标准，也可以使得现在各个修缮观念内容更丰富合理。
　　本文以山西省陵川县小会岭二仙庙为典型研究对象，从建筑形制研究、损伤勘查分析、修缮技术设计与优化和基于替换用旧构件材性试验的修缮合理性评价几个方面，对典型古建筑修缮工程的全过程进行了全面的分析与研究。这一完整过程的研究将为古建筑的修缮研究提供基础素材，为我国古建筑保护技术的推广和新技术的开发提供参考。
　　论文主要研究内容可概括为以下几个方面:
　　(1)建筑形制研究与结构损伤勘查。本文针对山西省陵川县小会岭二仙庙的修缮，考查分析了二仙庙历代维修、功能变迁及其主要建筑形制，庙宇共由十一座建筑组成，其中大殿虽经历代修葺，但其铺作用材及工艺手法、梁架等依然保留了宋代建筑的形制特征。详细勘查了庙宇内各建筑的木结构包括柱、梁、屋架和斗拱以及非木结构包括建筑地面、楼面，墙体和瓦项等的损伤，并进行了初步的原因分析。
　　(2)修缮方法设计与优化。古建筑修缮中，要坚持《文物保护法》“不改变原状”的原则，尽可能减少干预，保护现存实物的原状与历史信息，保护文物建筑的历史真实性;保持原有形象特征，排除险情，减除隐患;保护不同时期有价值的各种构件和工艺手法;保护措施要有可逆性;坚持工艺、手法、材料的传统性。因此，修复技术方案都要力求更多地使用原有构件，减少构件的更替，保护原有构件，保留原有材料，保持彩画及整体色彩的现存状态，保持环境和建筑艺术的整体性。基于古建筑修缮原则和建筑损伤分析，设计了小会岭二仙庙大殿的木构架及非木构造的修复方法，并对比分析了不同修缮方案的优劣，优化了修复设计方法。
　　(3)基于旧构件木材试验的修缮合理性评价。如何判断残损构件是否需要修复是对古建筑木结构进行残损修缮的重点和难点。目前对古建筑木结构残损调研的方法主要是基于肉眼观察的损伤普查以及应力波检测等。单纯依靠肉眼可见的损伤去决定更换残损构件是不可靠的。对替换下木构件的材性进行研究，一方面可以对修缮合理性进行评价，另一方面也可为同类型建筑的修缮提供参考数据。本文对二仙庙加固维修被替换的残损古旧木材进行了无瑕疵小试件基本物理力学性能试验，得到被替换残损古旧木材材性参数相对于同树种木材材性参数的变化程度，研究结果可为残损构件的维修提供了基础参考资料。
　　(4)针对山西境内古建筑所用木材进行考察分析，指出山西境内自北向南所用树种是以针叶材为主逐步过渡到阔叶材为主，基本上采用就地取材，且杨属木材应用普遍。11个古建筑的23个古旧木构件的密度测试表明:同种木材难以得到其木材密度随年代的较准确地变化规律，变化趋势可以预判，但能为工程应用的具体数值还需要针对不同个体建筑及不同构件类型分别进行测试。针对13个古建筑收集到的11个松属、13个杨木属和4个榆属共计28个古木构件进行古木材力学性能测试，指出不同年代木材力学性能与难以与年代形成比较准确的趋势性关系，需寻求其他途径或指标进行相应的研究。

目录

声明

致谢

摘要

第1章绪论

1．1研究背景

1．2国内外研究现状与分析

1．2．1古建筑损伤分析与修复技术研究

1．2．2古建筑木材材料性能研究

1．3本文主要内容

第2章小会岭二仙庙建筑形制研究

2．1建筑年代及空间布局

2．2历代维修、功能变迁

2．3历史、艺术及建筑价值

2．4小会岭二仙庙主要建筑形制与特征

2．4．1山门(戏台)、妆楼

2．4．2廊房

2．4．3献厅

2．4．4大殿

2．4．5彩绘与壁画

2．5本章小结

第3章小会岭二仙庙结构损伤勘查及分析

3．1木结构的损伤勘查与原因分析

3．1．1木结构柱损伤

3．1．2梁架、屋架损伤

3．1．3斗棋损伤

3．2非木构造的损伤勘查与原因分析

3．2．1建筑地面、楼面损伤

3．2．2墙体损伤

3．2．3瓦顶损伤

3．3其他部位损伤

3．4本章小结

第4章损伤修缮方法的设计与优化

4．1木构架的损伤修缮

4．1．1木柱的修缮方法设计

4．1．2梁架的修缮方法设计

4．1．3斗拱修缮方法设计

4．2非木结构的修缮方法设计

4．2．1墙体修缮方法设计

4．2．2屋面修缮方法设计

4．3本章小结

第5章基于旧构件木材试验的修缮合理性评价

5．1二仙庙木材树种鉴定

5．2二仙庙木构件标准件制作

5．3二仙庙木材密度检测结果与分析

5．4二仙庙无瑕疵小试件材性试验结果与分析

5．4．1弹性模量E12

5．4．2抗弯强度σb12

5．4．3顺纹抗压强度σb12

5．4．4径面顺纹抗剪强度τj12

5．4．5弦面顺纹抗剪强度τx12

5．4．6横纹全截面抗压强度σhq12

5．5二仙庙修缮合理性评价

5．6本章小结

第6章山西古建筑用木材材性性能分析与研究

6．1树种取样调查和木构标准件制作

6．2古建木构木材密度

6．2松属试件实验结果与分析

6．3杨木属试件实验结果与分析

6．4榆属试件实验结果与分析

6．5本章小结

第7章结论与展望

7．1结论

7．2展望

参考文献

附录

作者简历

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