應縣木塔保護研究

序
引子：應縣木塔保護的世紀之爭

第一章 應縣木塔概述
1.1 基本情況
1.2 應縣沿革
1.3 佛宮寺沿革
1.3.1 佛宮寺歷史
1.3.2 佛宮寺格局
1.4 應縣木塔沿革
1.4.1 始建年代
1.4.2 木塔所歷地震
1.4.3 木塔所歷戰爭
1.4.4 歷史上的維修
1.5 應縣木塔近年的維修與加固
1.5.1 1928年至1935年維修
1.5.2 1970年代維修
1.5.3 2008年木塔屋面保養維護
1.6 應縣木塔已有研究

第二章 應縣木塔現狀
2.1 一層
2.1.1 一層土墼牆內隱蔽柱
2.1.2 —層土墼牆
2.1.3 一層柱底標高
2.1.4 一層副階
2.1.5 一層梁袱、普拍枋、闌額、鋪作、平闇枋
2.2 二層
2.2.1 二層平坐層
2.2.2 二層明層
2.3 三層
2.3.1 三層平坐層
2.3.2 三層明層
2.3.3 二、三層柱子標高變化
2.4 四層、五層及屋頂現狀
2.4.1 四層
2.4.2 五層
2.4.3 屋頂
2.5 底部三層木構件殘損勘察評估
2.5.1 殘損類型
2.5.2 構件殘損程度評估
2.5.3 一層明層構件殘損勘察
2.5.4 二層平坐構件殘損勘察
2.5.5 二層明層構件殘損勘察
2.5.6 三層平坐構件殘損勘察
2.5.7 三層明層構件殘損勘察
2.5.8 殘損狀況嚴重的關鍵受力構件

第三章 檢測與探測
3.1 木構件材料檢測
3.1.1 檢測方法
3.1.2 采樣與選點
3.1.3 檢測數據分析
3.1.4 木構件2D成像檢測
3.1.5 木構件材質情況小結
3.2 一層土墼牆地質雷達探測
3.2.1 地質雷達探測工作方法
3.2.2 現場探測
3.2.3 探測成果
3.3 碳十四測年檢測
3.3.1 文物保護科學技術研究所測年及祁英濤先生的分析
3.3.2 木塔辦委托北京大學考古文博學院所做測年數據及初步分析
3.4 木塔地基與基礎檢測
3.5 動力特性檢測
3.5.1 監測目的與儀器設備
3.5.2 測點布置與測試內容
3.5.3 數據處理與分析結果
3.5.4 階段性結論

第四章 監測
4.1 結構變形監測概況
4.2 局部結構傾斜變形監測
4.2.1 拉線位移計變形監測
4.2.2 傾斜位移計監測
4.2.3 局部結構傾斜變形監測的階段性結論
4.3 整體結構變形監測
4.3.1 儀器設備及工作流程
4.3.2 監測點位與實測周期
4.3.3 監測數據處理
4.3.4 數據分析與評估
4.4 地面脈動及地震監測
4.4.1 監測方案
4.4.2 系統主要技術指標
4.4.3 監測結果
4.4.4 地面脈動與地震監測的階段性結論
4.5 環境監測
4.5.1 監測目的
4.5.2 監測內容及測點布置
4.5.3 監測儀器及技術指標
4.5.4 階段性監測的結論
4.6 風荷載及風效應實測與分析
4.6.1 現場實測方案
4.6.2 木塔周邊風速實測及分析
4.6.3 木塔表面風壓實測及數據處理
4.6.4 考慮結構動力效應的木塔風荷載計算
4.6.5 小結

第五章 應縣木塔結構力學計算與變形影響研究
5.1 應縣木塔結構體系的特點
5.2 應縣木塔結構鋪作(斗棋)計算模型
5.2.1 明層外槽鋪作
5.2.2 平坐與明層結構層單元
5.2.3 整體結構計算模型線性圖
5.2.4 塔頂與塔剎
5.3 有限元模型
5.3.1 塔基與底層牆體
5.3.2 整體結構有限元基本模型
5.3.3 材料參數
5.3.4 構件單元幾何參數
5.3.5 荷載參數
5.4 整體結構有限元線彈性靜力計算
5.4.1 考慮結構演變的有限元模型組
5.4.2 荷載工況
5.4.3 有限元模型計算結果的准確性檢驗
5.4.4 帶斜撐模型(1933年以前)計算結果
5.4.5 現狀結構模型(2010年)計算結果
5.4.6 斜撐(夾泥牆)對整體結構靜力性能的影響
5.5 二層傾斜變形對應縣木塔結構力學性能影響
5.5.1 對整體結構層間水平位移的影響
5.5.2 二層典型柱子受力分析
5.5.3 不同風向下的結構位移
5.6 結構動力分析
5.6.1 應縣木塔結構與地震
5.6.2 地震波選取
5.6.4 柱子內力時程分析
5.6.5 小結

第六章 鋪作節點力學性能試驗研究
6.1 鋪作節點試驗模型
6.2 鋪作節點三維有限元數值分析
6.2.1 應縣木塔斗棋材性試驗
6.2.2 應縣木塔典型鋪作節點三維有限元模型
6.2.3 計算實例
6.2.4 小節
6.3 二層明層柱頭鋪作力學I生能試驗研究
6.3.1 試驗概況
6.3.2 試驗方案
6.3.3 試驗現象
6.3.4 試驗結果與分析
6.3.5 小結
6.4 主要結論

第七章 應縣木塔信息化
7.1 應縣木塔測繪
7.2 歷史影像資料
7.3 應縣木塔現狀信息采集系統

第八章 木塔維修加固研究
8.1 落架維修
8.2 整體支撐加固方案
8.2.1 鋼支架基礎的考慮
8.2.2 柱架構造的考慮
8.2.3 梁架
8.3 上部抬升二層落架(局部抬升部分落架)方案
8.4 嚴重傾斜部位搶險加固研究
8.4.1 措施一：對傾斜嚴重柱加設輔柱
8.4.2 措施二：外槽恢復環向斜撐——設置交叉拉索
8.5 現狀搶險加固方案
8.5.1 加固方案主要內容
8.5.2 加固施工設計