木结构古建筑是我国乃至世界独一无二的物质文化遗产结晶,在历经气候变化、人类活动和地震等外部荷载的影响,以及木料老朽、疲劳等内部因素的作用下,其安全性能日益下降。为了保护这座久经沧桑而不催的木塔,进行木结构构件健康状态评估就显得甚为重要。然而我国木结构古建筑构件形式多样、构造复杂,木材的性能、残损分布、结构性能及荷载变化等因素具有随机性,使得木结构古建筑的管理、保护和维修变得困难。既有结构分析对象不明确,更重要一方面是由于检测条件的限制和文化遗产保护的相关要求,使得部分构件无法使用仪器进行检测,或者即使能够检测也存在设备精度问题或测量遮挡导致存在较大的测量误差。因此,本文从木塔的保护研究出发,研究高精度点云模型或曲面模型到多参数有限元分析模型的转换机制与实现算法;采用有限元分析方法进行古建筑构件状态分析,实现对木塔构件多维度、多视角、多粒度的精准认知,为木塔的修缮维护提供科学依据。针对木塔安全性评估的实际需求,综合采用文献梳理、数据分析、对比归纳、综合分析等方法开展研究,主要内容概括如下:（1）基于PF-Net的构件点云补全许多被扫描物体如古建筑的构件由于扫描角度或遮挡而存在严重的不完整问题,这严重影响了它们未来用建模和三维感知的使用。在本文中,我们采用较新的点云补全网络（PF-Net）,它可以在预测中计算出缺失区域的详细几何结构。通过输入缺损点云,网络可以通过一种编解码结构获得足够的补全规则。采用基于特征点的多尺度生成网络对点云进行分层估计,具有很好的三维重构性能。此外,我们通过数据增强的方法制作木结构古建筑的构件数据集,进行立柱、枋、粱和斗拱构件的点云补全,增强小样本古建筑构件的识别能力。实验证明了PF-Net在几个有挑战性的点云提供了满意的补全结果。（2）点云生成六面体网格模型算法设计点云是空间实体表面的离散点,而有限元模型是实体网格结构。基于这一特点,本文通过将体素作为基础单元,实现古建筑构件点云到六面体有限元网格模型的生成。首先进行点云体素化,并消除体素错误连接,体素精细的操作后得到优化的体素模型。然后建立体素立方体的顶点和点云点对应的映射,最终输出高精度的古建筑构件六面体网格文件。实验证明体素大小对模型的精度有直接影响,当体素大小为1mm时,体素错误连接相对较少,生成的六边形网格精度较高。为后续生成有限元模型保证了精度损耗。（3）模型内部体素插值填充算法由于古建筑的构件多为轴对称形状,所以本文采取启发式种子插值填充算法进行体素模型内部填充,能很好的保证古建筑构件形态填充后准确性,避免体素错误填充。对于任意体素立方体（x,y,z）从其（x,y）,（x,z）,（y,z）簇对应的六个面的中心松弛深度过滤,根据范围判定属于外部体素还是内部体素,并进行插值填充。（4）点云模型转换为分析模型通过分析点云体素模型与有限元分析模型的存储结构,找到其中的转换方法,并实现点云模型到有限元分析模型的转换。实验结果表明,点云模型到有限元分析模型的转换切实可行,单根柱子最大距离偏差0.014m,平均距离约-0.002m,标准偏差为0.002m,RMS Estimate误差约0.003m,误差均为毫米级,说明点云生成有限元分析模型的质量较好。在有限元分析软件里斗拱在偏心荷载作用下的破坏形式为脆性破坏,承载力显著降低。偏心荷载作用下斗拱构件的弹性刚度大于轴向荷载作用下斗拱构件的弹性刚度,而所有斗拱构件的塑性刚度相似。荷载偏心显著改变了斗拱中的荷载传递路径,加剧了木构件在宽度方向上的旋转。在此基础上,通过有限元计算进行了木结构古建筑部分构件的应力应变分析。本文形成一套针对古建筑构件健康状态评估的构件点云生成分析模型算法,服务于文化遗产保护这一国家重大需求。为塔类古建筑的科学修缮维护提供依据,也为木结构古建筑构件的安全性评定提供新的参考方案。