古建聚落木结构是我国古建筑的重要组成部分,蕴含着丰富的历史文化信息、具有较高艺术和技术造诣,需要通过加固维修长期保护。传统加固维修方法多基于师徒相授的经验,使用范围受到严格限制;缺乏对加固维修后结构性能恢复程度的了解和评价,无法适应目前的工程结构可靠性评价体系,也难以为现代工程技术人员所掌握;另一方面,简单将现代结构的加固方法移植到古建筑木结构、改变原有结构受力特性的过量加固,极易造成古建筑完整性、真实性和文化传统性等的破坏。因此古木结构适宜性加固的研究很有必要。本文依据文物保护原则,对古木结构中常见的柱根腐朽、梁枋榫头劈裂和腐朽以及榫卯节点松动、脱榫,提出了适宜性加固方法;采用试验研究、有限元模拟和理论分析相结合的方法对加固构件和节点的受力性能进行了深入研究。研究内容和成果如下:针对古建(古建筑)传统墩接加固技术的高度限制和对构件外观的影响,提出了钢套墩接方法。对不同墩接长度和帮头长度钢套墩接、钢套注胶墩接、传统耳箍墩接以及包裹纤维布墩接长木柱进行了轴心受压试验;分析了不同墩接柱的破坏形态、极限抗压强度、抗弯刚度、竖向抗压刚度、荷载-应变曲线;比较了不同墩接方法柱承载力和刚度的恢复程度;采用数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)测量方法对完整参考柱挠屈方向和位移应变进行分析。试验结果表明:与完整参考柱类似,墩接柱主要破坏状态为类似于极值点失稳的破坏;钢套墩接柱承载力可接近参考柱承载力;注胶钢套墩接柱承载力可完全恢复参考柱承载力水平;传统耳箍墩接柱表现出了较好轴向抗压承载力和侧向抗弯刚度;较小抗侧刚度可能导致纤维布包裹墩接柱在承载力方面表现不佳;DIC测量方法可还原轴对称圆木柱挠屈过程,呈现木柱表面位移和应变分布,完善试验分析。为克服木材材性离散性和试件制作误差对受力机理的影响,运用ABAQUS有限元分析软件,建立了墩接柱实体有限元模型,对墩接木柱屈曲模态、墩接参数和节点应力分布进行分析。模拟结果表明:第一阶模态对应试验中墩接柱侧向变形类型III,是主导墩接柱屈曲方向的模态;帮头长度和拼接长度的合理范围分别为0.5~1.5倍柱径和1~1.5倍柱径,帮头长度是影响墩接柱承载力和抗侧刚度的主要参数;帮头对木柱凹侧和凸侧作用的正压力和摩擦力具有一定规律性。同时,基于节点接触应力规律和第二类稳定理论,通过合理的假定,提出了钢套加固墩接木柱轴压承载力计算模型。该模型经过以帮头长度、树种、柱长、柱直径为参数的有限元结果验证,且包含了钢套帮头长度、木柱长细比以及初始偏心率等参数,具有一定普适性,可为加固设计提供参考。在适宜性加固原则下,借鉴现代木结构加固和连接技术,提出了具有不影响拼接梁外观、避免开裂、操作高效等特点的自攻螺钉加固拼接梁节点,并对拼接梁试件进行抗弯性能试验研究,全面分析了拼接梁极限承载力、荷载-跨中变形、初始刚度、延性和破坏形态。针对试验中自攻螺钉端头被拔进的破坏模式,建立了自攻螺钉加固拼接梁抗弯承载力计算模型,并利用自攻螺钉的端头拉拔强度试验结果对计算模型进行校核,相比于试验结果,该计算模型具有较高的准确性,且该拼接节点力学性能的相对变异性很小,使用位置具有良好的可控性,有利于工程应用。针对传统扁钢加固方法对榫卯节点截面产生损伤的不足,提出了可拆卸无损扁钢加固方法,并与未加固节点、FRP加固节点进行试验对比;分析了加固节点的破坏形态、极限抗弯承载力和弯矩-转角关系(M-θ)曲线。试验表明无损扁钢加固节点保持了榫卯节点原有的半刚性性能并且可防止榫卯节点脱榫,而FRP加固将改变节点的半刚性特性。运用有限元软件对未加固节点和扁钢加固节点进行受力分析,基于钢套与木枋间的接触应力关系和试验中转角与拔榫量的关系,提出了扁钢加固节点的M-θ曲线模型,该模型与试验结果吻合较好,且包含尺寸和材性等参数,具有普适性。