中文摘要：

用压针法检测三个木构古建筑主要构件腐蚀深度，记录各建筑一年四季的平均湿度和温度(记录两年)，建立温度、湿度、年代与木材腐蚀深度的关系。对已留存14年的应县木塔层比例模型（1:15），进行三种竖向荷载下的拟静力水平加载实验,与第一次实验结果对比分析，确定木塔层间水平极限变形，判定它们的安全等级，提供木塔抵抗水平地震能力的层间参数指标，建立基于构件有效截面和层极限变形的木构古建筑安全性评价方法。考虑构件之间接触摩擦传力机制，通过建立木塔以层为对象的计算模型并以实验结果验证，提出适用于木构古建筑整体的结构计算方法。详细分析木塔整体模型(1:20)静、动力实验中的构件应力及其分布、各层变形及其关系、振动特点等，并与木塔现状残损对比分析,判断木塔薄弱部位（或构件）和薄弱层，判定在不同的主要载荷作用下木塔整体的破坏机制。这些方法和结果能够覆盖单、多层木构古建筑，对古建筑保护具有重要意义。

结论摘要：

进行了应县木塔各类主要构件的残损特征与分类主要承重构件有柱、梁木伏、铺作层的枋、斗拱连结、后加的支撑构件。由于地基及基础有专项勘察与评价，故不列入本项目。总计调查柱312根、梁木伏 416根，枋720、斗拱416组及后加构件约1000余件；但由于首层柱均包围于双重的厚围护墙中，残损状况不明，所以首层只进行了柱头以上部分的调查，以下部分，等有条件时再进行。针对大同乾楼设计与建造进行试验与计算分析1）亚花梨木材弹性模量、受弯强度和变形实验。从弹性模量和强度实验值看，设计和施工中应尽量使受弯构件径向承载。从破坏形态看，12根构件中11根出现主裂缝，破坏沿着主裂缝发展。破坏具有明显的脆性性能。受弯极限变形转角可取为1/30。梁端部因构造需要而常常消弱，其为梁类构件的薄弱环节。在受弯情况下由第6点可知其损坏主要表现为脆断，耗能能力弱。在整个实验过程中，加载点没有造成木材局部的明显压痕，即木材较硬，耗能能力弱。2）从振型及振型质量参与系数可以得出结构没有明显的缺陷。沿十字形两个正交方向的水平振动是等概率的；水平扭转在前15个振型中占据5个，即第3、6、7、12、15振型，表明水平扭转振动明显，水平扭转刚度与水平平动刚度十分接近，说明结构的刚度分布合理。从振型局部看，第三层明层的水平平动和扭转振型相对值大于其它两个明层的，其主要原因几位第三层明层减掉四根中间柱子的原因，本层为薄弱层，但从这里却不能得出不安全的结论。3）各荷载组合下的相对变形结论安全。在各种荷载组合下，每层水平相对变形小，刚度较大，整体性好。各层水平向变形中，百年一遇的风荷载起控制作用。明层柱头、柱脚相对变形大于暗层柱头、柱脚的相对变形。最大偏转角一层明层1/463，二层明层1/381，三层明层1/400；二层暗层1/881，三层第一暗层1/1100，三层第二暗层1/1222。百年一遇的的风载作用下，第二层为相对薄弱层；设防烈度对应的小震地震作用下，第三层为相对薄弱层。同层不等高柱的使用，因柱头水平连接刚度大，计算中没有发生碰撞现象。但要保证这种刚度的持续性。相应于大同7度设防的众值烈度地震波作用下，建筑处于基本完好的状态。各荷载组合下的构件应力远小于相应的设计强度。