我與太和殿的不解之緣（一）：親歷太和殿大修
周 乾
2003年7月，我從北京工業大學防災減災與防護工程專業碩士畢業，很幸運地被招入了故宮博物院工作。我之前參觀過故宮，對這座古代的宮殿建築羣充滿着神秘感和敬畏感，卻不曾想到自己竟然成為故宮博物院的一員，而且所作的工作正是古建築保護。時值故宮博物院剛啓動整體維修工程，每年通過近1個億人民幣的經費投入，來完整、徹底地對部分古建築進行修繕保護。位於故宮C位的太和殿是故宮整體維修的最重要工程。根據計劃，太和殿的大修前勘查設計、施工方案論證、施工工程開展及修繕完工，所有的工作須在2008年北京奧運會開幕之前完工，時間非常緊迫。2003年底，我被安排到了太和殿項目組，參加了太和殿大修前的勘查與結構評估工作，平生第一次接觸太和殿。
在故宮博物院內有結構力學專業背景的人員極少，於是我很快受到了重視。我和同事們勘查發現，太和殿三次間正身順梁出現較為嚴重的榫頭下沉問題，且與榫頭相連接的童柱卯口出現開裂（圖1）。我一方面虛心向有經驗的同事學習古建築大木構造的基本知識，另一方面查詢木材相關的文獻，並結合自己在做碩士論文中的有限元分析方法，建立順梁的力學分析模型。基於結構有限元分析結果，我發現榫頭破壞的主要原因是屋頂傳給順梁的重量過大，導致榫頭局部受力破壞而產生。在領導、專家的指導下，我提供了幾種可行的加固方案，並通過結構分析方法探討了各種方案的優劣。經過專家論證，工程最終採用了“龍門戧”式支頂的方法加固順梁（圖2）。加固後的順梁至今完好。此外，我還開展了太和殿明間藻井下沉原因分析、太和殿西山挑檐檁大撓度（彎曲）潛在危險分析、太和殿山面扶柁木支頂加固分析等多項結構分析工作，完成了數項結構評估分析報告。
圖1 正身順梁榫頭下沉照片
圖2 順梁採用支頂法加固後的照片
2006年2月17日，施工人員開始為太和殿搭設施工腳手架，標誌着太和殿大修施工正式開始。太和殿大修俗稱“百年大修”，因為這是自清康熙三十六年（1697）年以來，太和殿首次進行大規模修繕。修繕的內容可謂非常全面：屋頂部位主要包括重新做灰背和瓦頂（圖3）；樑架部位主要包括採用傳統支頂方法加固開裂、變形的木構件；立柱部位主要包括採用傳統墩接和包鑲方法加固糟朽的柱根；牆體部位主要包括採用剔鑿挖補的方法修補酥鹼、斷裂的牆磚；地面部分主要包括修補廊子內局部風化的金磚地面等。此外，整座建築的外檐彩畫重做，恢復到清中早期的合璽彩畫樣式。太和殿大修工程在2年後順利完工。我感到非常自豪，因為我有2年多的時間參與了太和殿的大修前“體檢”工作，科學地分析了它的核心受力骨架的主要力學問題，提交了可行性的分析報告和加固方案，並多次在現場為太和殿“把脈”，而我的技術報告從安全角度為太和殿大修提供了重要的施工依據。
圖3 太和殿屋頂施工