木质古建筑不仅代表了我国的建筑文化而且是民族文化的传承。但历经几百年甚至上千年的自然环境和人文环境的变迁,我国许多木质古建筑残损严重。修复和保护木质古建筑的重要环节之一是全面解析替换下来的古木构件的残损机制,进而合理地修复和保护木质古建筑,最大程度的保护木质古建筑的原有价值。因此充分利用替换下来的古木构件,了解古木构件服役多年后的材性变化及残损情况在古建筑的修复保护显得十分重要。本文从山西新绛县白台寺、晋祠唐叔虞祠、代县文庙三个千年古寺庙采集了替换下来的后檐柱、檐檩木构件的部分材料,观察古木构件宏观和微观尺度的形貌特征,测定古木构件从外到里层的物理力学性质、化学组分的变化,对替换下来的古木构件的残损情况进行定性定量的评估,综合分析构件残损及性质变化的原因。通过对山西白台寺迄今约970年的古榆木后檐柱构件的宏观和微观尺度(SEM、LSCM)分析,其埋于墙体的部分内部中空,外层缺失,外层可见窃蠢甲虫的晚期幼虫,证实其在服役过程中受到窃蠢甲虫的侵害;构件整体受到软腐菌的侵蚀。构件从外到里层的基本密度(0.46～0.53 g/cm3)处于现代榆木的范围内(0.46～0.54 g/cm3);构件从外到里层的最大饱和含水率120～147%高于现代榆木112%、径向干缩率(5.99～6.96%)和弦向干缩率(8.2～10.82%)都接近现代榆木最大的径向干缩率6.20%和弦向干缩率9.0%;古榆木构件内部各层综纤维素含量约73%～76%、木质素含量约21%～24%,内部各层之间化学组分没有明显变化,上述结果表明软腐在构件从外到里是同步的且腐朽程度较低。FTIR显示木材外层的半纤维素和木质素特征吸收峰均略低于里层;XRD显示构件从外到里层的纤维素晶形没有改变但构件外层的纤维素结晶度略低于里层,表明900多年的老化对构件产生了影响。山西晋祠唐叔虞祠迄今约670年的古云杉后檐檩木构件,其宏观和微观特征(SEM)显示没有发生有明显的虫蛀和腐朽。构件的横切面可见径向裂纹,裂纹深度约占构件半径的1/2,开裂是主要的残损类型。晚材细胞壁上有应压木特征—螺纹裂隙。构件从外到里层生长轮宽度(1.26～5.57nmm)逐渐增大,构件从内到外层的基本密度0.29～0.31g/cm3、动态弹性模量8.35～11.97GPa、径向干缩率3.95～4.39%和弦向干缩率7.11～8.47%均逐渐增大,表明构件的材性没有明显变化仍同微观结构的变化规律。构件外层的基本密度0.31g/cm3和动态弹性模量11.97GPa均大于现代云杉的平均值,表明该木构件具有好的抗弯性能。化学组分分析,FTIR测定结果均显示,构件从外到里层的化学组成和官能团没有明显的降解。XRD结果显示,构件的外层纤维素结晶度较小,表明檐檩构件受到老化的影响。通过对山西代县文庙迄今约470年的木构件宏观观察,其埋于墙体的部分横截面呈锥形缺失,虫洞中发现呈长柱状成虫,表明其在服役过程中受到长蠢甲虫的侵害;构件的外层有明显的方形裂纹,通过微观观察(SEM)证实了构件受到软腐菌的侵蚀且外层腐朽比内层严重。构件除去方形裂纹部分内部从外到里层的基本密度0.39～0.41g/cm3和最大饱和含水率182.90～176.41%变化不明显,构件各层的径向和弦向干缩率均略大于湿胀率,干燥后饱水,之后再重新干燥,木材基本可以恢复到原来的尺寸,上述结果表明构件除去方形裂纹部分内部整体的腐朽程度较低。软腐导致纤维素降解,故构件外层的纤维素含量17.62%明显低于内部的24.52%;FTIR显示构件外层木质素红外吸收峰高于内层,XRD的测定显示构件外层的纤维素结晶度46.42%明显的大于内层结晶度53.80%,以上结果表明软腐在该构件中是从外向里递进的。木构件易受虫蛀和软腐菌的影响,使用几百年后木构件从外到里的材性变化较小,老化导致构件外层的部分降解,但相对于虫蛀和腐朽对构件影响较小,故古建筑修复保护中防虫和防腐是首要的。