SMA示意图。西安建筑科技大学供图

本报讯（记者李媛 通讯员李孟洁）西安建筑科技大学团队在古建筑木结构保护领域取得突破性进展，创新性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，为我国木构古建筑的抗震保护提供了可逆、低干预的智能解决方案，为古建无损加固提供了新的技术路径。相关成果近日发表于《结构工程期刊》。

榫卯作为中国传统木结构的“灵魂关节”，历经数百年风雨侵蚀、重力荷载叠加与地震冲击，现存古建木结构的榫卯节点普遍出现隐蔽性初始损伤。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。

针对传统技术的局限，团队将SMA引入古建保护领域。这种材料兼具超弹性、自复位、耐腐蚀、可逆修复等优良特性，以无损式卡箍安装在榫卯节点，如同让榫卯节点拥有了“智能肌肉”。当节点受外力发生变形时，合金丝能自动恢复原状，同时通过自身变形消耗地震能量，实现“震后自复位、损伤可修复”。

为验证技术有效性，团队以古建筑典型直榫节点为研究对象开展了系统性试验验证。预损伤榫卯经SMA丝材加固后，单周地震耗能量最高提升约17%，完好榫卯加固后耗能提升可达50%，显著改善传统榫卯普遍存在的滞回捏缩问题；在0.1弧度节点转角循环工况下，预损伤加固节点、完好加固节点的残余变形分别下降27%、30%，节点自复位性能获得明显提升；构架层面的地震易损性分析进一步显示，经加固后的木构架，发生各级损伤破坏的概率均显著下降，体现出优异的自复位能力与稳定的抗震耗能表现。

研究人员表示，这项技术的核心价值在于，既能实现古建筑抗震性能的提升，又最大程度保留了文物的原真性与完整性。这不仅为古建筑保护提供了新的理论依据，也为智能新材料在文化遗产领域的应用开辟了新路径。

相关论文信息：

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