我与太和殿的不解之缘（二）—从匠师到学者

周  乾

从参与到专项的研究深入。太和殿大修工程结束后，我陆续参与了故宫内其他古建筑的勘察设计与结构分析评估工作，如神武门勘查设计，故宫城墙、角楼、中和殿、英华殿结构安全评估等。2009年，我获得文化部高级工程师职称。而实际上，我印象最深、一直没有放弃的研究对象仍是太和殿。我在参与其他古建筑保护工程之余，全力开展太和殿科学保护研究。2007年，我承担院课题《古建筑卯榫结构力学性能研究》；2012年，我承担院课题《故宫太和殿斗栱力学性能试验与数值模拟研究》，上述课题的研究对象均为太和殿。同时，我用心撰写太和殿大修相关的多篇论文。在《古建园林技术》上发表的《故宫太和殿藻井破坏原因分析》（2009年）、在《东南大学学报（英文版）》发表的《CFRP加固古建筑榫卯节点抗震试验》（2011年）、在《北京工业大学学报》发表的《马口铁加固古建筑抗震试验》（2012年）等，均为其中的代表。

从工程到学术的领域延伸。2013年1月，我从北京工业大学土木工程专业（在职）博士毕业，博士论文题目为《中国古建筑榫卯结构抗震性能与加固方法研究》。我的博士论文的研究对象，其实就是太和殿大修工程中那根下沉顺梁的榫头。这个榫头属于燕尾榫，是太和殿也是故宫古建筑中最有代表性的榫头形式。而众所周知，故宫古建筑作为我国传统木结构古建筑的精华，其根本构造特点之一，就是大木构件之间采用榫卯节点形式连接。榫卯连接方式不仅有利于快速施工，而且有很强的抗震性能。故宫古建筑在600年里历经地震至少222次，而从未出现大木构架出现倒塌的震害。我在博士论文中，以这根顺梁与童柱的燕尾榫节点为原型，制作了1:8的缩尺比例的4梁4柱模型，开展了水平低周反复加载试验和振动台试验，研究了太和殿燕尾榫节点的抗震细化参数指标，讨论了我国传统铁件加固方法和现代碳纤维布材料（CFRP）加固榫卯节点后的抗震性能。我对太和殿榫卯节点的专业研究，已从工程领域扩展至学术领域。

从匠师到学者的身份转型。2013年8月，我从古建部调入了故宫学研究所，开始以故宫古建筑为核心对象，专心从事学术研究。而对太和殿的研究，我从未松懈过。2016年9月，我获得文化部研究馆员职称。同年，我完成著作《明清官式木构古建结构特性与保护技术—以太和殿为例》。该著作得到了中国博士后科学基金资助，由科学出版社于2019年11月出版（图1）。我在书中结合太和殿大修工程中技术案例，从学术角度讨论了太和殿的科学保护与修缮加固方法。书中科学探讨了太和殿静力稳定构造，8度常遇地震及罕遇地震的抗震性能，榫卯节点、斗拱、柱础、墙体等构造对结构整体抗震性能影响；评价了太和殿柱根、榫卯节点的力学特性和加固方法；研究了太和殿斗拱的竖向承载性能；分析了太和殿在大修期间存在的力学问题的科学加固方法；汇总了以太和殿为主的明清官式木构古建修缮保护的诸多工程问题及解决方法。我对太和殿的学术研究，已从单一构造延伸至建筑整体，而自己的身份，也从工程师（匠师）转型到了研究员（学者）。

图1  《明清官式木构古建结构特性与保护技术—以太和殿为例》封面信息

作为我运用专业知识参与的第一个故宫大修工程，太和殿在我脑海里留下的印象极其深刻的。它庞大的建筑体型和稳固的建筑构造，为我深化专业研究提供了源源不断的动力，也成为我由匠师向学者身份转型的一个重要的载体。