验证示意图。（西安建大供图）

斗拱飞檐藏古韵，榫卯咬合载千年。木质古建筑是中华文脉镌刻在时光里的独特瑰宝，精巧榫卯架构起古人的营造智慧。近日，西安建筑科技大学中国营造传统科学阐释科研团队，在古建筑木结构保护领域取得重大技术突破。团队全新研发的超弹性形状记忆合金（SMA）丝材榫卯节点无损加固技术，成功为我国木构古建筑抗震保护打造出可逆、低干预的智能化解决方案。该项研究成果为国内古建筑无损加固领域开辟了全新技术路径。

榫卯是中国传统木结构建筑的核心“关节”，也是古建筑受力传递、抗震减震的关键所在，堪称古建木构的灵魂。不过，历经数百年的风雨侵蚀、长期重力承压以及多次地震冲击，如今留存的古建木结构榫卯节点大多出现了隐蔽的初始损伤。节点刚度持续退化、残留变形不断加大、耗能减震能力持续衰减，直接造成古建筑整体结构稳定性下降，大量珍贵的木质文物建筑面临地震安全威胁。

传统加固技术虽能提升结构强度，但存在干预性强、不可逆、破坏文物本体风貌等短板。如何在坚守“最小干预”“文物原真性”原则的前提下，实现古建筑抗震性能的长效升级，成为文化遗产保护领域的共性难题。针对传统加固技术的局限，西安建大科研团队创新突破，将超弹性形状记忆合金全新应用于古建保护领域。这种特殊材料拥有超弹性、自动复位、耐腐蚀、可逆向修复等多重优良性能，团队采用无损卡箍安装方式，将其加装在古建筑榫卯节点上，相当于给古老的榫卯装上了一层“智能肌肉”。当榫卯节点遭遇外力发生形变时，合金丝能够自动回弹恢复原状，同时通过自身形变消耗地震带来的冲击力，真正实现古建筑“震后自动复位、损伤可修复”的保护效果。

为验证这项新技术的实际效果，团队以古建筑最具代表性的直榫节点为试验样本，开展了一系列系统性专项测试。试验数据显示，经过SMA丝材加固的受损榫卯，单次地震耗能最高可提升约17%；完好榫卯加固后，耗能能力提升可达50%，有效改善了传统榫卯结构普遍存在的滞回捏缩缺陷。在0.1弧度节点转角循环测试工况下，受损后加固的节点残余变形降低27%，完好加固节点残余变形降低30%，大幅提升了榫卯节点的自动复位性能。同时，建筑构架层面的地震易损性分析结果表明，经过新技术加固的木构架，出现各类损伤破坏的概率大幅降低，展现出出色的自复位能力和稳定的抗震耗能性能。

这项研究成果已刊发于美国土木工程师学会（ASCE）旗舰期刊《Journal of Structural Engineering》。“这项技术的核心优势，在于既能高效提升古建筑的抗震性能，又能最大限度保留文物的原始风貌和结构完整性。不仅为古建筑防灾保护提供了全新的理论支撑，也为智能新材料在文化遗产保护领域的落地应用，探索出了一条全新道路。”论文作者张锡成教授介绍，下一步，该科研团队将持续深耕跨学科融合研究，聚焦中国传统营造技艺话语体系搭建，逐步建立科学化、标准化的传统营造理论阐释体系，让历经千年风雨的古建筑，在现代科技的精准守护下永续传承、焕发新生。

（记者 任娜 通讯员 李孟洁）