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我与太和殿的不解之缘（一）：亲历太和殿大修 周 乾 2003年7月，我从北京工业大学防灾减灾与防护工程专业硕士毕业，很幸运地被招入了故宫博物院工作。我之前参观过故宫，对这座古代的宫殿建筑群充满着神秘感和敬畏感，却不曾想到自己竟然成为故宫博物院的一员，而且所作的工作正是古建筑保护。时值故宫博物院刚启动整体维修工程，每年通过近1个亿人民币的经费投入，来完整、彻底地对部分古建筑进行修缮保护。位于故宫C位的太和殿是故宫整体维修的最重要工程。根据计划，太和殿的大修前勘查设计、施工方案论证、施工工程开展及修缮完工，所有的工作须在2008年北京奥运会开幕之前完工，时间非常紧迫。2003年底，我被安排到了太和殿项目组，参加了太和殿大修前的勘查与结构评估工作，平生第一次接触太和殿。 在故宫博物院内有结构力学专业背景的人员极少，于是我很快受到了重视。我和同事们勘查发现，太和殿三次间正身顺梁出现较为严重的榫头下沉问题，且与榫头相连接的童柱卯口出现开裂（图1）。我一方面虚心向有经验的同事学习古建筑大木构造的基本知识，另一方面查询木材相关的文献，并结合自己在做硕士论文中的有限元分析方法，建立顺梁的力学分析模型。基于结构有限元分析结果，我发现榫头破坏的主要原因是屋顶传给顺梁的重量过大，导致榫头局部受力破坏而产生。在领导、专家的指导下，我提供了几种可行的加固方案，并通过结构分析方法探讨了各种方案的优劣。经过专家论证，工程最终采用了“龙门戗”式支顶的方法加固顺梁（图2）。加固后的顺梁至今完好。此外，我还开展了太和殿明间藻井下沉原因分析、太和殿西山挑檐檩大挠度（弯曲）潜在危险分析、太和殿山面扶柁木支顶加固分析等多项结构分析工作，完成了数项结构评估分析报告。 图1 正身顺梁榫头下沉照片 图2 顺梁采用支顶法加固后的照片 2006年2月17日，施工人员开始为太和殿搭设施工脚手架，标志着太和殿大修施工正式开始。太和殿大修俗称“百年大修”，因为这是自清康熙三十六年（1697）年以来，太和殿首次进行大规模修缮。修缮的内容可谓非常全面：屋顶部位主要包括重新做灰背和瓦顶（图3）；梁架部位主要包括采用传统支顶方法加固开裂、变形的木构件；立柱部位主要包括采用传统墩接和包镶方法加固糟朽的柱根；墙体部位主要包括采用剔凿挖补的方法修补酥碱、断裂的墙砖；地面部分主要包括修补廊子内局部风化的金砖地面等。此外，整座建筑的外檐彩画重做，恢复到清中早期的合玺彩画样式。太和殿大修工程在2年后顺利完工。我感到非常自豪，因为我有2年多的时间参与了太和殿的大修前“体检”工作，科学地分析了它的核心受力骨架的主要力学问题，提交了可行性的分析报告和加固方案，并多次在现场为太和殿“把脉”，而我的技术报告从安全角度为太和殿大修提供了重要的施工依据。 图3 太和殿屋顶施工 |
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