建大新闻网讯    近日，我校中国营造传统科学阐释科研团队在美国土木工程师学会（ASCE）旗舰期刊《Journal of Structural Engineering》发表题为“Cyclic Behavior and Seismic Performance Assessment of Predamaged Straight Mortise-Tenon Joint Retrofitted with Shape Memory Alloy Wires”（形状记忆合金丝加固预损直榫节点循环行为及抗震性能评估）的研究论文，论文由我校张锡成教授为论文第一作者、通讯作者，博士研究生刘磊磊、崔耀、李佳缘为合作作者，我校为论文第一完成单位。为我国古建木结构智能加固、无损保护提供了全新技术方案与理论支撑。

榫卯连接是中国传统木结构古建筑的核心构造形式，既是建筑受力传递的关键核心，也是决定整体结构抗震性能的核心部位。历经数百年自然服役，大量古建木结构在长期重力荷载、自然环境侵蚀、多次地震作用的叠加影响下，榫卯节点普遍产生不同程度的初始损伤。这类隐蔽损伤会直接造成节点刚度退化、残余变形增大、耗能减震能力衰减，大幅降低古建筑结构稳定性，让现存大量珍贵木构古建筑面临持续的地震安全隐患。在文物保护领域，如何坚守文物原真性、遵循最小干预原则，同步实现受损古建筑的抗震性能升级与长效预防性保护，是国际文化遗产保护行业亟待破解的核心难题。与此同时，传统古建筑加固技术普遍存在干预性强、不可逆、易破坏文物本体风貌等短板，行业亟需一种轻量化、可逆化、智能化的新型加固技术。

针对现存技术局限，本研究创新性提出基于超弹性形状记忆合金（SMA）丝材的榫卯节点无损加固新技术。研究团队以古建筑典型直榫节点为研究对象，开展了系统性低周往复加载试验，结合精细化数值仿真分析，全面验证了SMA丝材对预损伤榫卯节点的加固效果，系统阐明了新型加固技术的受力机理，明确了节点抗震性能的提升规律。系列试验与研究结论证实，该加固技术具备良好的自复位能力、稳定的抗震耗能效果，可有效减缓结构性能衰减、适配性强、加固修复效果良好。相较于传统加固手段，SMA材料兼具超弹性、自复位、耐腐蚀、可逆修复等优良特性，契合文物保护“最小干预、可逆修复、原状保护”的国际理念，可有效改善传统加固方式对文物本体干预较大、修复不可逆等问题，具备较好的工程应用潜力与推广前景。

当前，我国文化遗产保护工作正从传统的“抢救性维修”全面转向科学化、前置化的“预防性保护”。本研究不仅验证了SMA材料应用于传统木结构榫卯节点的可行性，更建立了预损榫卯节点抗震性能评价与加固分析体系，为古建筑抗震性能提升提供了全新的理论依据与核心技术支撑。

该研究成果适用场景广泛，可全面应用于古建筑木结构抗震加固、世界文化遗产木结构保护、历史建筑预防性养护、木结构震后快速修复，同时为智能新材料在文化遗产保护领域的创新应用提供了全新范式，有力推动了传统古建保护技术与现代智能材料学科的深度交叉融合。

期刊链接：

https://ascelibrary.org/journal/JSENDH

论文下载链接：

https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JSENDH.STENG-16027

文字、图片：崔陇鹏（建筑学院）

编辑：李孟洁