中国古建筑论文：中国古建筑木结构力学研究
中国古建木结构受力特性研究相关问题刍议
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第 ２ ８卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 ３月
北 京 建 筑 工 程 学 院 学 报
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浅谈中国古建筑的木结构
浅谈中国古建筑的木结构中国古建筑的木结构是中国传统建筑特有的建筑形式之一，具有悠久的历史和独特的文化内涵。
它以木材为主要材料，采用了许多特殊的工艺和构造方法，以实现建筑物的结构稳定和美观。
下面将从构造原理、材料选择和技术特点等方面浅谈中国古建筑的木结构。
首先，中国古建筑的木结构以榫卯结构为主要形式。
榫卯结构是在木材上雕刻出凸出和凹进的零件，通过零件间的榫头和卯榫来连接木材。
这种结构形式可以提高建筑物的稳定性和承重能力，使整体更加坚固耐用。
另外，榫卯结构还能够减小木材与木材之间的接触面积，减少摩擦力，提高了木结构的抗震性能。
其次，中国古建筑中使用的木材多为松木、柏木等耐腐木材。
这些木材具有轻巧、柔软、耐腐蚀等特点，非常适合用于木结构建筑。
此外，由于这些木材含有丰富的树脂和香气成分，对于防虫防腐等方面具有一定的作用。
这些木材在经过特殊的处理和加工后，可以更好地适应各种环境条件，并保持建筑物的稳定性和寿命。
最后，中国古建筑的木结构具有独特的技术特点。
一是注重结构的平衡和均衡。
在设计和搭建过程中，通过合理的布局和结构设计，使木结构能够更好地承受自身重量和外部荷载，保证建筑物的结构稳定和安全性。
二是讲究材料的质量和选用。
在选择木材时，要注重挑选原料优良、纹理清晰、不易开裂变形的木材，以保证建筑物的整体质量和美观程度。
三是重视装饰和雕刻。
在木结构的处理中，会加入丰富的装饰和雕刻元素，以丰富建筑物的艺术感和文化氛围。
总之，中国古建筑的木结构是中国传统建筑的重要组成部分，它以榫卯结构为主要形式，采用耐腐木材作为主要材料，具有独特的技术特点和装饰风格。
它不仅体现了中国古代建筑的智慧和创造力，还展示了中国传统文化的丰富内涵和精神风貌。
在今天，虽然现代建筑已经发展得如火如荼，但中国古建筑的木结构依然有着深远的影响和意义，是中国建筑文化宝库中不可或缺的一部分。
古建筑木结构的结构性能研究
古建筑木结构的结构性能研究中国拥有着几千年的灿烂的文化，孕育了鲁班、梁思成等著名的建筑大师，留下了众多的建筑中的璀璨古建筑作品，例如山西应县木塔、五台山佛光寺大殿、南禅寺大殿等，众多建筑群体均是典型的木结构。
甚至日本等国家的建筑都是从我国的古建筑木结构中引申而来。
人类的智慧通过物质文明和精神文明的升华不断得到了具有历史价值和科学价值的结晶。
对这些古文化进行保护和研究，是当代建筑工作者义不容辞的责任。
我国关于古建筑木结构性能的研究室从上世纪7 0年代开始的，之后拥有了众多的研究成果，例如，关于古建筑木结构的营造的特点和构造技术等，进行了大量的定性研究和理论计算，并且对于古建筑的木结构性能也加以深入的研究。
1古建筑木结构的营造特点古建筑木结构的营造技术众多，如高台基、柱脚的平摆、梁柱以及节点的半刚性连接、侧脚以及柱端、梁架的雀替，大屋盖的铺作层等。
古建筑的木结构中，没有钢筋混凝土以及砌体的结构，也不具备现代建筑物的抗震性能，但是其屋面的举折、屋檐、屋顶的设计，都具有非凡的建筑技术特点，使得沉重的木结构展现出难得的舒展和轻2古建筑木材性能研究对于古建筑的木材的特点的研究，从构造、物理化学性质上有了众多研究成果。
例如对于木材的构造和材料性能的实验，包括了木材的抗拉强度、抗压强度、横向弯曲、抗剪强度等的研究，对于木材的各向异性材料的特点，采用ABAQUS有限元软件的分析，对于木材额各类抗压和抗压强度、抗剪性能，以及在受到压力作用下进行塑性变形等木结构模型的木材的功能发挥等进行了分析，得到了木制才来哦的失重率等参数和数据，构建了木材的木构模型。
对于新旧材料的物理性能进行了对比和实验，将木材的力学指标以及材料的强度等数值加以对比，在可靠性理论和累计损伤理论的基础上，研究了木材的持续何在效应的影响成都，同时也研究了木材发生腐朽、虫蛀的时变规律，突发事件对于古建筑木结构的抗力衰减的影响程度。
3古建筑木结构结构性能的研究以殿堂式建筑木结构分层为例，对古建筑木结构的台基层和铺作层以及屋盖层的力学研究展开分析，包括古建筑木结构的整体结构、抗震性能等综述。
中国传统建筑中的建筑结构与力学分析
中国传统建筑中的建筑结构与力学分析中国传统建筑是中华文化的瑰宝，经历了几千年的演变与发展。
这些建筑不仅体现了中国人民的智慧和造型美感，还展示了独特的建筑结构与力学原理。
本文将就中国传统建筑中的建筑结构与力学分析展开探讨。
一、建筑结构分析中国传统建筑的结构以木质梁柱为主，以框架结构为基础。
典型的建筑结构包括悬山、顶山、斗拱等。
悬山是中国传统建筑中常见的结构形式之一，采用悬挑法构建出飞檐、斗拱和抱厦等独特的建筑造型。
它通过将主要荷重接到延伸出去的梁上，再通过支撑结构传导到地基，实现了建筑的稳定。
顶山结构则是将屋顶的重量通过山墙传递到地基，充分利用重力传力的原理，提高了建筑的稳定性。
桁架结构在中国传统建筑的应用也非常广泛。
桁架结构由大梁、竖柱和横梁构成，利用了杆件受力平衡原理，使建筑的荷载合理分布并传导到地基。
这种结构不仅能够有效减轻建筑自重，还能够提高建筑的抗震性能。
此外，斗拱和拱造等结构也是中国传统建筑中常见的构件，其采用弧形设计实现了内力的均衡和均匀分布，增加了整体结构的稳定性。
二、力学原理分析中国传统建筑中的力学原理主要包括重力、平衡、受力传导等。
重力是建筑物最基本的受力形式，传统建筑通过合理设计结构，使重力能够传导到地基，从而保证建筑的稳定性。
平衡是建筑物受力的基本原则之一，通过在建筑中设置平衡点和平衡面，使得建筑物在受力时能够保持平衡，减少倾覆的风险。
受力传导是中国传统建筑中的重要力学原理。
在传统建筑中，通过各种结构构件的拼接和连接，将荷载从上部传导到地基，实现了力的平衡和传递。
例如，在悬山结构中，通过将主要荷载接到延伸出去的梁上，再通过支撑结构传导到地基，实现了平衡和稳定。
同样，在桁架结构中，大梁、竖柱和横梁之间的相互作用形成了力的传递通道，使得建筑物的荷载得以分散和传导。
此外，在中国传统建筑中还注重了建筑材料的选择和运用，以增强建筑结构的稳定性和耐久性。
木材是中国传统建筑中最常使用的材料之一，其具有轻质、韧性好等特点，能够较好地抵抗地震和风雨等自然力。
【中国古建筑论文】略谈对木结构建筑的研究
【中国古建筑论文】略谈对木结构建筑的研究1应县木塔的建模与分析全塔采用了四百多组构筑奇巧的斗栱，是木塔最具特色的组成部分。
木塔始建于公元1056年，经历了近千年的环境侵蚀和多次强地震作用，结构变形和损伤严重，亟待修缮加固。
应县木塔的维修加固是中国文物保护工作的重大课题。
自1991年国家文物局批准成立“山西省应县木塔修缮工程领导小组”以来，国家已组织了大量的人力、财力对应县木塔进行了勘测、试验和研究。
目前，应县木塔修缮方案的研究论证工作仍在继续开展，运用现代分析模拟技术进行木塔保护研究，已取得了一批较丰硕的成果。
徐燊等对应县木塔进行了计算机建模方法的研究，提出了可动态修改的三维建模方法，以提高模型制作的效率。
该方法由四个步骤实现:将木塔的构件按斗栱、柱、梁栿进行分类，找出相应的规律性;以现有测绘数据为基准并依据《营造法式》的尺寸制度，以层为单位，构建主体结构的三维复原模型;将实测的变形值编入程序，对复原模型的坐标位置进行动态修改，得到符合现状的残损模型;将各层模型叠合，配上楼梯、栏杆、屋檐、塔顶等构件，完成全部三维复原工作。
张舵等在应县木塔有限元分析模型的研究中，通过引入梁单元组模拟斗栱连接，以解决虚拟半刚性单元难于反映实际构造的问题。
在有限元模型中，把斗栱设为一个在结构上与实际构造相似的梁单元组合，斗栱的各个构件均简化为梁单元杆件并在端部采用刚性连接，通过调整梁单元的刚度来改变斗栱构件的连接刚度。
在此基础上，他们建立了以梁单元为基本单元的木塔有限元模型，并结合木塔的实测模态结果确定了斗拱的刚度。
杜雷鸣等在应县木塔的抗震性能研究中，将斗拱节点域简化为刚接和铰接两种类型。
采用有限元软件ANSYS分别建立了节点域为刚接和铰接的木塔整体有限元模型，并对这两种简化模型开展动力特性分析。
模型分析结果与木塔实测值的对比表明，两种简化模型的分析振型与实测振型基本吻合，且实测频率介于两种简化模型的分析值之间，因此，可用两种简化模型的分析值来界定木塔地震响应的范围。
木结构古建筑榫卯节点力学模型与抗震加固研究
标题：古建筑榫卯节点力学模型与抗震加固研究1. 引言古建筑是我们宝贵的文化遗产，其中的木结构建筑以其独特的工艺和建筑风格，承载着丰富的历史和文化内涵。
然而，由于受到自然灾害和人为破坏的影响，许多古建筑面临着不同程度的损坏和衰退。
如何有效地保护和抗震加固古建筑，成为了当前的研究热点之一。
本文将从木结构古建筑榫卯节点力学模型和抗震加固方面展开全面的讨论和分析。
2. 木结构古建筑榫卯节点力学模型2.1. 榫卯节点的构造和特点古建筑中的榫卯节点是指通过榫头和卯榫相互咬合，形成稳固的连接点。
这种传统的木结构连接方式具有独特的机械原理和结构特点，经过千百年来的实践检验，展现出了较强的稳定性和承载能力。
在力学模型方面，榫卯节点的设计原理和受力特点是理解木结构古建筑整体稳定性和强度的关键。
2.2. 古建筑榫卯节点的力学模型传统木结构古建筑中的榫卯连接方式呈现出了复杂的力学特性，包括受力分布、应力传递和变形规律等方面的问题。
通过建立榫卯节点的力学模型，我们可以深入理解榫卯连接在外力作用下的响应机制，为后续的抗震加固研究提供理论支撑。
3. 木结构古建筑抗震加固研究3.1. 古建筑抗震加固的必要性由于古建筑的特殊文化价值和结构特点，一旦发生地震等自然灾害，其抗震能力往往十分有限，易受损或倒塌。
进行古建筑的抗震加固研究对于保护这些珍贵的文化遗产至关重要。
3.2. 抗震加固技术的应用与研究针对木结构古建筑的抗震加固技术，现有研究主要集中在结构加固、榫卯节点加固和材料应用等方面。
其中，如何有效地应用榫卯节点的力学特性和设计原理，结合新型材料和加固技术，成为了当前研究的焦点之一。
通过实验和理论模拟，可以验证加固方案的有效性，并为实际工程提供可行方案。
4. 个人观点与总结古建筑榫卯节点力学模型和抗震加固研究是一项具有重要实践意义和深远文化价值的课题。
通过全面的力学模型和抗震加固技术研究，可以有效地保护和传承木结构古建筑的独特魅力和历史内涵。
中国古建筑中的力学应用之美
中国古建筑中的力学应用之美中国古建筑是中国文化的重要组成部分，凝聚了中国古代建筑工艺、美学和哲学的精髓。
力学应用是中国古建筑中的一大特点，展现了中国古代人民在建筑设计和工程施工中的智慧和技艺。
下面将以1000字的篇幅，为大家介绍中国古建筑中的力学应用之美。
中国古建筑的最大特点是采用木结构，木材作为主要的建筑材料，承载了整个建筑的重量。
古代建筑师在设计建筑时，充分利用力学原理，采取了一系列巧妙的措施，使木结构能够充分发挥作用，保证建筑的稳定和耐久。
中国古建筑采用的主要力学原理是悬臂支撑原理。
悬臂是指使木结构能够远离支撑点，形成悬而不坠的状况。
这个原理应用于中国古建筑中的屋顶构造。
屋顶由一系列檐口能力较强的木柱支撑，而檐口则是用较强的悬臂原理形成的。
悬臂的应用使得建筑结构更加稳固，并能够抵御自然灾害的侵袭，如地震和台风。
在中国古建筑中，悬臂支撑原理的应用不仅存在于屋顶结构，还存在于其他建筑部分，如梁、柱等。
梁柱结构中的斗拱就采用了悬臂支撑原理。
斗拱是指建筑中梁与柱之间的结构，通过斗拱的应用，可使梁柱的承载力得到增强，建筑结构更加稳固。
除了悬臂支撑原理，中国古建筑中还应用了其他力学原理，如榫卯结构原理、拉力均衡原理等。
榫卯结构是指木材之间采用凸出和凹槽的连接方式，使得整个建筑结构更加牢固。
在榫卯结构中，不需要使用钉子或螺丝等其他连接件，通过木材的形状和连接方式，实现了结构的稳定。
拉力均衡原理是指通过调节悬臂的长度，使建筑物在外部力的作用下保持平衡。
拉力均衡原理在中国古建筑中被广泛应用于悬挑屋顶的结构设计中。
悬挑屋顶是指屋顶的一部分远离支撑点，通过拉力均衡原理，使悬挑部分能够承载自身的重量，并保持平衡。
中国古建筑中的力学应用之美体现在通过巧妙的力学原理设计出稳固而美观的建筑结构。
这种应用不仅展示了中国古代人民的智慧和技艺，同时也为后世的建筑工程提供了有益的启示。
值得一提的是，中国古建筑的力学应用之美不仅具有实用性，还体现了中国古代建筑文化的独特魅力，为世界建筑史提供了宝贵的财富。
中国古建筑论文：中国古建筑木结构力学研究
中国古建筑木结构力学研究前言中国文化博大精深，流传至今的文化当中包含了大量我国古人的智慧，古建筑可以说是当今世界上最伟大的创造发明之一，从古代起就以其舒适、优美和实用等特点流传至日韩等国。
在当今世界经济飞速发展的背景下，中国古建筑已经成为人类世界最宝贵的文化遗产之一。
而古建筑中的古木结构是最具特色的一种，中国古代的佛寺及观音阁等都以古木结构为主。
现阶段加强对该结构的研究对于保护人类文化遗产具有重要的意义。
近年来我国涌现出越来越多的学者从不同的角度对其展开研究，本文将从力学角度对其研究进展进行描述。
一、中国古建筑木材力学性能青铜和石器时期，我国的木材资源相当丰富，当时的生产力和环境条件下，人们通过智慧运用木材来搭建房屋。
经过古人不断的努力，他们意识到了木材搭建房屋的种种优点，并逐渐将木结构搭建房屋的技术和经验流传了下来。
但是值得注意的是，木结构同其他结构的建筑相同，在建造建筑时同样也存在着许多问题。
(一)材性劣化我国的木结构古建筑经过上千年的洗礼，至今为止已经受到了各种不同的虫蛀及腐蚀，其材性受环境的影响较大，劣化现象严重。
在现阶段的古建筑木结构力学研究过程中，专家们最为关心的问题就是古建筑中的材性劣化问题。
近年来我国相关方面的专家针对木结构的古建筑材性的变化进行了仔细的对比和研究，其中有对大概拥有九百年历史的北岳庙大殿的研究和约有二百年历史的易昌陵碑楼的研究。
经对比，专家们总结出木结构古建筑受到环境和时间的影响比较严重，经历时间越久的建筑，它们的材质更加脆弱，力学性能更加低下，虽然不同的树木种类会使其产生不同的腐蚀程度，但是其变化的整体趋势是相同的。
最初我国对材性劣化的研究方法是应用接种腐朽菌的方式，这种方法能够促使木材腐朽速度加快，从而进行对比，得到想要的实验结果，其结果表明不同的木材，其物理及化学性质是按照一定规律进行衰变的。
(二)木材的各向异性木质材料最大的特点就是它的各向异性，我国在对木结构的精细化有限元进行研究的过程中，专家陈志勇提出了本构模型，该模型能够充分反映出木材各项异性中的抗压能力、弹性及二次应变的硬化在横纹承压下的反应等，以编制的方式在ABAQUS当中融入木材本构模型，同时专家还将这一方式在易昌陵碑楼的受力性能研究中进行了充分的应用，加强分析了对斗栱等受力性能的有限元。
中国木结构古建筑抗震性能的探讨
中国木结构古建筑抗震性能的探讨中国木结构古建筑作为中国传统建筑的代表，以其独特的结构和美学魅力而闻名于世。
然而，由于其古老的年代和制作工艺的限制，木结构古建筑的抗震性能一直以来都备受争议。
本文将探讨中国木结构古建筑抗震性能的问题。
首先，木结构古建筑的主要结构材料是木材，其力学性能相对较差，抗震性能不如钢筋混凝土结构建筑。
然而，木结构在中国的应用历史非常悠久，自古以来就被广泛应用于建筑结构中。
这些古建筑通过设计合理的结构形式和建筑技术，成功地抵御了数百年来的地震灾害。
其次，木结构古建筑在结构形式上具有天然的柔性和韧性。
由于建筑材料的特殊性质，木结构可以在地震发生时承受冲击和变形，从而减小地震对建筑物的破坏。
此外，木结构古建筑中的榫卯连接也具有一定的抗震功能，榫卯连接可以在地震时实现相对的相对运动，减缓地震对整个建筑结构的冲击。
再次，木结构古建筑在施工工艺上有着独特的优势。
中国木结构古建筑主要采用传统的榫卯结构连接方式，这种连接方式可以在一定程度上提高整个建筑结构的稳定性和抗震性能。
而且木结构的施工过程需要较少的砌体和混凝土等材料，工期相对较短，这也有利于提高建筑物的抗震能力。
最后，现代技术的应用为木结构古建筑的抗震性能提供了新的可能。
随着现代科技的不断进步，我们可以运用现代材料和技术对木结构古建筑进行加固和改造。
例如，可以通过加装钢筋混凝土结构或使木结构与钢结构相结合来提高整个建筑的抗震性能。
此外，还可以运用地震监测和预警技术提前掌握地震信息，从而采取相应的保护措施来降低古建筑的地震风险。
综上所述，中国木结构古建筑的抗震性能虽然相对较弱，但通过传统的建筑技术和结构形式可以有效地减小地震对建筑物的破坏。
同时，现代技术的应用也为木结构古建筑的抗震性能提供了新的发展方向。
为了保护和传承中国传统建筑的独特魅力，我们需要继续研究和探索木结构古建筑的抗震性能，并采取相应的保护和改善措施。
中国木结构古建筑的结构及其抗震性能研究
中国木结构古建筑的结构及其抗震性能研究中国木结构古建筑的结构及其抗震性能研究摘要：中国拥有丰富的木结构古建筑，这些古建筑以其独特的结构设计和独特的建筑风格而闻名。
然而，由于古建筑材料老化、力学特性的退化和抗震性能的不足，这些古建筑在地震中常常易受损或倒塌。
为了保护和修复这些宝贵的文化遗产，对于中国木结构古建筑的结构和抗震性能进行研究具有重要意义。
本文通过对中国木结构古建筑的结构体系、零件连接和抗震性能进行详细研究，总结出了一些有效的抗震措施和建议，以期为古建筑的保护和修复提供参考。
1. 引言中国木结构古建筑是中国古代建筑的重要组成部分，代表了中国传统文化的独特魅力。
与石、砖结构相比，木结构古建筑更加灵活，能够适应地震等自然灾害带来的挑战。
然而，随着时间的推移，古建筑材料的老化、鼠蚁侵蚀以及力学性能的退化，给这些木结构古建筑的保护和修复带来了巨大的挑战。
2. 木结构古建筑的结构体系中国木结构古建筑的结构体系可以分为框架和梁柱结构两种。
框架结构主要由檩架、柱子和墙体组成，而梁柱结构则更加注重梁和柱的作用。
这两种结构都以木制构件为主要承重体系，通过零件连接形成整体。
3. 零件连接技术零件连接技术是中国木结构古建筑中的重要环节。
传统的零件连接技术主要采用榫卯连接和斗拱连接。
榫卯连接通过零件的凸凹榫和卯来实现连接，具有结构简单、可靠性强的优点；斗拱连接则是以圆形或方形的窄榫和卯的组合来连接木构件，能够有效地提高结构的稳定性。
4. 木结构古建筑的抗震性能中国木结构古建筑的抗震性能相对较差，主要原因是木材的柔软性和脆弱性。
然而，通过改进结构设计、增强连接技术和加固措施，可以显著提高木结构古建筑的抗震性能。
例如，可以在结构设计中加入钢筋混凝土结构，以增强整体的抗震性能。
同时，合理选择和处理木材材料也能够提高木结构古建筑的抗震性能。
5. 抗震措施和建议为了保护中国木结构古建筑的文化遗产，提高其抗震性能，我们应该采取以下措施：(1) 加强对古建筑的保护意识，加大文物保护工作的投入和力度；(2) 定期检查和维护古建筑，进行必要的修复和加固工作；(3) 加强木材材料的防腐处理，延长古建筑的使用寿命；(4) 推动木结构古建筑的抗震技术研究，提出适合古建筑的抗震设计方法。
中国古建筑木结构加固及其性能探究
中国古建筑木结构加固及其性能探究摘要：中国传统文化源远流长，拥有上下五千年的悠久历史，在对我国文化传承的过程中，保留了很多传统木的结构建筑。
传统的古建筑木结构由于其力学特性十分优良，在古代得到了广泛的运用。
但是在古建筑经历漫长的岁月，其木结构会受到老化、蛀虫以及风雨侵蚀的破坏。
同时近年来国家对与古建筑的保护不够重视，导致原有的古木结构遭到了严重的破坏，甚至存在坍塌的风险，因此需要对古建筑的木结构进行加固和修缮。
本文分析古建筑木结构的特点，并提出了一些加固和修缮古建筑的对策，希望为我国古建筑的保护提供理论基础，促进古建筑文化的流传。
关键词：中国古建筑；木结构加固；特点探究一、引言作为四大文明古国之一，在五千年的发展历程当中，中华民族创造了璀璨的华夏文明，其中就包括了独具特色的中国古建筑木结构。
随着时间的流逝，很多古建筑木结构都遭到了不同程度的破坏，有的甚至还有坍塌的风险，造成这些破坏的原因包括了外在因素和内在缺陷，都对我国古建筑的传承造成了不利影响。
古建筑木结构作为我国优秀的传统文化，也是国家重点文物保护对象，对我国文化产业的发展有很大的帮助，这些在各地古建筑都有体现。
广西地区素有我国“南大门”之说，边关建设历史悠久，建立了威震南疆的大小连城。
这些要塞关卡布局严谨，构思巧妙，体现了鲜明的战略思想。
例如，城阳风雨桥的建设没有使用一钉一铆，既具有古时百越族的建筑色彩，又有汉族建筑的工艺成分，是侗汉文化交流的体现。
以及享誉世界的真武阁、燕窝楼等楼阁寺庙都凭借其超高的建筑艺术闻名遐迩，是对民间才智和价值的重要体现。
还有被壮乡故宫的莫土司衙署和各地的名人建筑，都是对这个地区政治、经济以及文化的体现。
总而言之各地的古建筑样式不一、结构不一，但力学特性都十分优良，体现了古代人民的高超技艺哥和智慧，同时也是对方式人民经济发展程度和风俗习惯的体现，是现代人研究历史文化的重要载体。
二、中国古建筑木结构的特点古往今来，我国建造了无数的古建筑木结构的房屋，但是完整保留至今却很少，大多数的古建筑都由于各种各样的因素而遭到破坏或消失。
中国古建木结构受力特性研究相关问题刍议
中国古建木结构受力特性研究相关问题刍议王玮【摘要】我国的古建筑以木结构举架支撑为主要表征,以灵活多变,布局和精巧细致的装饰闻名于世界,其风格高雅别致、景深开阔、气韵生动,形成我国独有的建筑特色,并深受各国人民的喜爱和推崇,享有极高的赞誉.木结构广泛应用于我国历代的建筑物中,从帝王的宫殿到平民的住宅,均使用木结构做主要架构.因为古建筑木结构的木材特性、结构特征的不同,容易发生变形、开裂、受潮、腐蚀、火灾损害等不利后果,因而需要格外的保护和特殊的修缮方式.通过对我国古建筑木结构的材质特征、结构特征的分析,找寻保护、维修古建筑的方法.%The main characteristics of ancient buildings in China is to use timber structure framework to support,and it is famous that they have flexibility,reasonable layout and delicate adorment;its style is elegant;depth of field is open and lively.All these above form the unique architectural features,and deeply loved and respected by the people all over the world.The reason that wooden structure is widely used in different bilildings in the generation of our country,from king＇s palace to common people＇s house,is that they all used the timber structure to support.Because the timber charateristics and structure feature used in ancient buildings are different,some of them are out of shape,craze,damp,corrosion and fire damage,they need special protection and maintenance.By analysing them some good methods to repair are given in the paper.【期刊名称】《北京建筑工程学院学报》【年(卷),期】2012(028)001【总页数】3页(P27-29)【关键词】中国古建;木结构;建筑构架支撑【作者】王玮【作者单位】北京建筑工程学院北京建工建筑设计研究院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TU366;TU092我国古建筑的木结构特征萌于殷商，成型于春秋，规范于唐宋，完善于明清，并被历代建筑师广泛应用于殿宇、房屋、桥、塔等工程之中，形成了以榫卯柔性连接工艺为特征的木结构举架支撑体系，迄今为止已有近3000年的历史.在木结构建筑的发展史中，突出的成果是为了实现设计的标准化，使不同的建筑物及各分部之间的尺寸统一协调，使之具有通用性和互换性，以加快设计速度，提高施工效率、降低造价，从唐代开始实施了模数制.随着科学的进步和现代城市建设的发展，古建筑的木结构正在从经验传承进入到理论分析和科学研究阶段.作为中华文明的代表性建筑模式，中国古建筑的木结构特性值得继续为学界所研究，以更好地实现对古建筑和文物建筑科学研究和保护.1 中国古建筑木结构特性所依据的哲学基础中国古建筑主要采用木结构，它运用木材制作立柱、房梁，并搭建建筑框架，房顶和屋檐的重量都被立柱和房梁支撑起来，墙体的作用不是支撑，而是分隔空间，给建筑布局留下了想象和发挥的空间.我国自古形成的这种木结构建筑特征，有其形成的历史渊源和人文理念，形成区别于西方建筑以石筑为主基调的建筑风格.在我国的建筑理念中，受到阴阳五行、金木水火土相生相克学说思想的影响，体现在建筑风格中即是土为根本，孕育生命，具有负载使命;木为支撑，象征着生命活力的始源，故而在建筑中多以土地广博，梁柱坚实为表现.此外，与西方不同，我国传统建筑文化崇尚空间布局和阴阳风水的调和，把整体建筑分隔成相互对称、照应的隔间，重视利用景深所构建出的雅致、和谐.风水学说通过强调以人为中心，万物之间相互联系、相互依存、相互矛盾、相互转化的原理，从宏观上优化组合，在关注整体性的同时，寻求各自之间最平衡和谐的关系.中国的发源地在于长江流域和黄河流域，古代中国的这两河流域森林茂盛，森林比石材更加丰富，由于对青铜器时代工具而言，加工木材要比石材更容易，建筑哲学的原因，木质材料被人们广为接受，成为建筑材料的主流.在选择木材上，中国古代建筑有自己独到的选材标准.由于针叶树种，如红松、白松、黄花松有顺直的树干和耐腐朽能力强，并有相当强的变形能力，且易于加工，常被用作梁柱.当料不够大时，也常采取拼接的方法，以获得较大的截面.针叶树材质具有较强的弹性变形能力和较好的延性能力，在长时间的负载后，木材会在发生一定程度的变形后停止变形;在反复荷载作用下，可以看出其滞迴曲线有很好的耗能效果.由于木材是天然有机材质，周围的温度、湿度等气候因素和其它外部环境因素，都会对其产生影响，造成木材损耗的后果，严重时会发生残损、折断，使整体建筑遭受毁坏.因为木材的自然属性决定了木材的抗拉性能和抗压性能会随使用年限的增加而减退.2 中国古建筑木结构的斗栱形制和榫卯连接特性中国现存最早的木结构建筑是建于唐代的五台山南禅寺和佛光寺部分建筑.分析包括此建筑与其他传承下来的建筑，进行技术分析，我们会发现这样一些特征.2.1 中国古建筑木结构的斗栱形制斗栱形制，又称斗科，是我国古代建筑木结构的关键性部件，其主要被应用于横梁和立柱之间，通过斗栱将屋顶和负荷承载传递到立柱，同时，又具备一定程度的装饰、美观性能，是我国古典建筑的显著特征之一.斗栱在我国古建筑的应用中历史久远，它既能彰显观赏性，又能起到荷载重量的功用，具体表现在斗栱连接立柱和梁架，分担了屋顶和房梁的重量，并将重量转到立柱上，实现了重量由屋顶、房梁到立柱的转移和承接.此外，斗栱还有延伸建筑布局的功能，装饰屋檐，减缩梁间跨度等增加观赏性的作用.2.2 中国古建筑木结构的榫卯连接榫卯(榫头卯眼的简称)是我国传统古建筑木结构中的接合两个或多个构件的方式，榫卯结构稳定牢固，榫和卯的嵌入结合，可限制木材之间的移动变化，拆卸运输、维护修复也非常便利，并且榫卯的连接是利用嵌扣组合，而非用铁钉、螺丝等钉入固定，不会从内部破坏木材品质，加快木材的损耗，从而延长古建筑木结构的使用寿命，提高建筑品质.我们应当对榫卯的力学原理做进一步研究和探讨，在我国古建筑的复杂榫卯连接结构中，找到榫卯力学支撑和相互作用的科学理论，对古建筑技艺传承发展和对古建筑进行维护修复起到帮助作用.研究证实，中国古代的建筑充分发挥了木结构的特性，达到了技术与艺术形象的高度和谐，表里如一.我们的祖先当时对数学、力学、材料学、结构学的研究已经取得了相当惊人的成就，对地震的破坏机理也相当了解，通过斗栱形制和榫卯连接特性等技术，成功实现了建筑的抗震.我国大量的古代建筑都成功地经受住了大地震的考验，天津蓟县独乐寺观音阁、山西应县木塔等建筑，千百年来，在多次强烈地震后都屹立不倒.3 中国古建筑木结构的研究方向1)迄今为止，对于中国传统的举架结构，尚无法正确地绘出其静力和动力下的计算简图和计算模型.举架结构柱与柱础之间，既非铰楼，又非刚接，颇似瞬时可变结构.但在地震现场的调查实践中，又发现其有相当好的抗水平力能力.这种理论和实践的差异，至今缺乏令人信服的科学论证.在计算技术高度发展的今天，纵有超人想象的计算速度，没有正确的计算模型，就不会有正确的结果.2)在举架结构中，梁和柱的连接是保证房屋结构稳定的关键.有如铰接的榫接的梁柱.为何在水平力的作用下，随着连接处的角变形增大或减小，甚至表现出阻力加大的现象.这说明屋顶的垂直力作用，使得节点的摩擦力增大，从而阻止了节点变形，这个重要作用至今我们还不能给出其工作机理和定量的影响数据.3)中国房屋的墙壁属维护结构，除自重外并不承担屋顶重量.但在中国古建筑或者传统民居中，维护墙的厚度多在600～1 000 mm或更厚，并且在构造上，墙对柱形成堵严、挤实、卡满.有些百年以上的老房，在几乎所有柱的柱根全部烂掉的情况下，房屋仍然未塌，说明墙对柱的捧举作用.此外，维护墙在水平力作用下，对柱倾斜变形起到极大的限制作用.这从另一个角度诠释着:一个从结构力学上分析的可变结构，何以能够抵抗地震反复的水平作用.4)中国的大型古建筑(例如木塔)，构件众多，所形成的高次超静定结构，保证了在局部构件失效情况下，通过内力重分配，仍可有效地保证结构的整体稳定，正是基于这种复杂的超静定空间结构力的调整能力，才使我们不可思议地对这些早被宣布为危险结构的塔、桥、房屋至今仍屹立不倒.这就需要我们扩大视角，从空间概念出发去探讨复杂木结构的结构特性.5)关于中国大式建筑中的斗拱，过去多从法式方面进行研究.尽管斗拱的功能已由隋唐的受力功能逐步向明清的装饰功能转化.但它在房屋中的抗震功能始终是有效的.中国传统建筑的屋顶巨大而沉重，正是因为屋顶下周圈的斗拱在地震中的弹簧和吸能作用，有效地减轻了房屋在地震波的垂直作用和水平作用下的屋顶惯性力.6)近年来城市地下交通发展迅速，地铁、城铁对地面木结构古建筑长期微震动的影响后果的研究尚属空白.建设建立长期观测体系，以为该项研究提供科学数据.7)中国传统木结构，其用材属于天然生成，近年来修缮用材树种稀缺，极少储备，现砍现用，无法控制含水量.建议国家开发修缮用木材的专用林区，丰富用材品种，扩大自然干燥优秀用材的储备量，为今后维护木结构房屋提供合格的资源.正是以上诸多次要而隐性的问题，没有被纳入中国木结构古建筑的破坏机理中去，致使长期以来人们对举架的受力特性，缺乏深入的了解，一些极重要的抗力潜能多被研究者予以忽略.这就是为什么看似构造上薄弱的举架，却能抵抗地震作用及地基下沉而不坏的内因.参考文献:［1］杨文.论徽州古建筑装饰艺术的人文精神［J］.江南大学学报:人文社会科学版，2010(2):126［2］徐明刚，邱洪兴.古建筑木结构老化问题研究新思路［J］.工程抗震与加固改造，2009(2):96［3］王云升，刘洁慧，高美娟.浅谈古建筑木结构材性及结构特性［J］.科技创新导报，2010(14):51［4］赵萌，李朝欣，张靖雪.中国古建筑木结构的艺术价值与结构力学分析［J］.美术大观，2009(5):210［5］袁东，王晓欢，费本华，等.中国发展现代木结构建筑现状与优势［J］.林业经济，2011(10):61［6］方东平，俞茂鋐，宫本裕，等.木结构古建筑结构特性的计算研究［J］.工程力学，2001(1):138［7］胡卫兵，韩广森，于海平.古建筑榫卯节点刚度分析［J］.四川建筑科学研究，2011(6):45［8］陈国莹.古建筑旧木材材质变化及影响建筑形变的研究［J］.古建园林技术，2003(3):49［9］赵鸿铁，张锡成，薛建阳，等.中国木结构古建筑的概念设计思想［J］.西安建筑科技大学学报:自然科学版，2011(4):459。
关于古建筑木结构的结构性能研究分析
关于古建筑木结构的结构性能研究分析摘要：古墓建筑作为古人留给我们的宝贵遗产，具有十分重要的文化价值。
本文就从古建筑木结构的性能出发，结合现实生活中的具体性能，对古建筑木结构的特点、价值以及保护进行深入的探究，针对目前出现的问题并对未来发展趋势进行讨论。
关键词：古建筑；木结构；结构性能古建筑作为世界文化遗产，是一个国家的标志与象征。
也是人类各个时期物质文明和精神文明的结晶。
因此，做好这些古文化遗产的研究与保护就显得尤为重要。
保证古建筑木结构稳定的保存，提高其变形承载能力是世界古建筑工作者的当务之急。
一、古建筑木结构的特点台基、木梁架屋身及屋顶花园是构成古建筑的三个基本要素。
屋顶一般是古建筑的特色部分，而木结构屋身在技艺和科学方面有着独特的魅力。
无论是科学还是美学，木技术都取得了巨大的成功，并对古建筑的发展起到了重大的贡献。
下面，简单归纳中国古建筑木结构的几个特点：1. 木材为主建造，构架制度一般采用“梁柱式建筑”。
2. 斗拱结构一般是梁柱之间构成的关键。
3. 多以建筑组合的方式作为基本平面进行铺展。
4. 古建筑木结构外一般都有保护结构。
二、古建筑木结构性能的研究1970年以后，国内外学者逐渐开始了对古建筑木结构的研究，对其木结构的营造技术和构造特点有了一定的研究成果。
下面，我们以古建筑木结构的结构分层为例，对古建筑木结构的结构性能进行深入的研究。
1. 古建筑木结构的台基层磉墩、础石和磉墩下的人工夯土台是构成台基层的三要素。
其中，人工夯土台作为古建筑木结构的基座能够使建筑物欣赏起来更加美观同时提高了建筑物的外在气势。
不过，在台基的不断加高过程中，木结构的安全性、稳定性以及抗震性有着很大的威胁，因为高台基的存在使得上部木结构的动力特性受到很大的影响，放大了上部上部结构的位移和加速度。
从而使古建筑木结构的稳定性大大降低。
平摆浮搁的连接方式一般作为古建筑柱脚与础石连接的方法，这种连接方式可以大大减少地震对古建筑的影响。
古建筑木结构斗力学性能研究
DOI:10.12203/j.xclxzs.1671-9344.202018023作者简介：孙丽月（1995—），女，汉族，山东潍坊人，研究生在读。
研究方向：古建筑木结构。
古建筑木结构性能研究孙丽月（聊城大学，山东聊城，252000）摘要:斗栱栱是中国古建筑木结构的一大特色，文章对近年来国内专家在斗力学性能数值模拟与试验方面的研究成果进行了分类整理并总结，并对存在的问题提出了研究建议。
关键词:斗栱力学性能；数值模拟研究；工程应用中图分类号:TU366.2文献标志码:A文章编号:1671-9344(2020)18-0038-02斗栱由许多纵横交叠穿插的方形小斗和弓字形栱层组合而成[1]。
斗栱是古建筑木结构体系荷载传递路径中不可或缺的部分。
近年来，国内一些专家学者对斗栱的力学性能进行了研究。
1数值模拟研究李海旺等[2]为研究斗栱的动力特性，将斗拱部分的有限元模型简化成梁单元并将其相互连接，通过动力特性等方法验证了简化模型的合理性，将简化后的斗拱编入应县木塔整体有限元模型中分析发现，其所建有限元模型动力特性跟现场动力实测值接近，能较好地反映木塔真实动力特性的变化情况。
方东平等[3]采用弹簧单元来模拟斗拱的连接特性，建立西安箭楼的有限元模型并进行模态分析，基于西安箭楼现场动力测试以及缩尺模型试验得到结构的自振频率值，使用反演法推算出了斗拱处弹簧连接刚度的变化范围。
徐其文等[4]基于古建筑木结构的结构特性，分析了古建筑木结构中榫卯、斗拱等关键节点的受力机理，提出将斗拱简化为半刚性单元进行有限元分析计算。
潘毅等[5-6]探讨了不同铺作层的布置状况对古建筑木结构抗震性能的影响，结果表明，在强震作用下，馒头榫处更容易发生破坏，斗栱布置均匀、对称性提高后会提高铺作层的抗侧刚度。
同时，通过竖向荷载及水平低周反复荷载与竖向荷载共同作用研究了偷心造与计心造的斗栱力学性能之间存在的差异，表明偷心造与计心造斗栱二者都耗能较多。
中国传统建筑的木结构技术研究
中国传统建筑的木结构技术研究1. 引言中国传统建筑以其独特的风格和优秀的工艺在世界上享有盛誉。
其中，木结构作为中国传统建筑的重要组成部分，起到了至关重要的作用。
本文将对中国传统建筑的木结构技术进行深入研究。
2. 中国传统建筑的特点中国传统建筑是一种典型的木质结构建筑，其特点包括悬山顶、斗栱和斗拱等元素。
这些特点使得传统建筑在结构上更加稳固、耐久，并能适应复杂的自然环境。
3. 木结构的优势木结构具有许多优势，包括轻巧、坚固、可塑性强和延展性好等。
这些特点使得木结构在中国传统建筑中得到广泛应用。
4. 木结构的构造方式中国传统建筑的木结构构造方式主要包括「斗拱结构」和「斗栱结构」两种。
斗拱结构是一种将斗拱作为承重构件的建筑结构，具有简单、经济、结构牢固的特点。
而斗栱结构则是将斗、栱相互依附，形成整体结构的一种方式。
5. 木结构的材料选择中国传统建筑所使用的木材主要包括松木、柏木等，这些木材具有较高的韧性和耐腐蚀性，适合于长期使用。
6. 木结构的加工技术木结构的加工技术在中国传统建筑中发展得非常成熟，其中包括「卯榫结构」和「斗(栱)结构」两种。
通过这些加工技术，木材可以实现多种形式的拼接和连接，使其构成稳固的建筑结构。
7. 保护和修复木结构的技术对于古老的中国传统建筑中的木结构进行保护和修复是一项重要工作。
采用传统手工艺与现代技术相结合的方法，可以有效地保护和修复木结构，延长其使用寿命。
8. 木结构在现代建筑中的应用传统的木结构技术逐渐被现代建筑所借鉴和运用。
通过结合现代科技和传统木结构技术，设计师可以创造出结构稳定、美观实用的现代建筑。
9. 结论中国传统建筑的木结构技术在保留积淀千年的建筑智慧的同时，也为现代建筑设计和建造提供了重要的借鉴。
因此，继续研究和保护中国传统建筑的木结构技术对于中华文化的传承和推广具有重要意义。
10. 参考文献[1] 许文君, 郝子保. 中国古建筑木结构构件的保护与修复[M]. 上海:复旦大学出版社, 2008.[2] 丁子才. 中国古代建筑学[M]. 北京:科学出版社, 1988.[3] 钱恂. 中国古代建筑 [M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2013.以上就是本文对中国传统建筑的木结构技术的研究。
中国古建筑中的力学应用之美
中国古建筑中的力学应用之美中国古建筑是中华民族优秀文化传统的重要组成部分，经过千百年的风雨洗礼，依然屹立不倒，展现出了古代中国工匠的智慧和技艺。
古建筑中蕴含着丰富的力学知识和应用，展现出了独特的美学魅力。
下面，就让我们一起探寻中国古建筑中的力学应用之美。
中国古建筑中的木结构是在力学原理的指导下建造的，因此具有很高的稳定性和耐久性。
古代建筑大量使用榫卯结构，榫头卯眼的结合方式使得木构件之间能够紧密连接，提高了整体的稳定性。
而且，在木构件上采用斜拉结构和斜交叉结构也可以有效地增强建筑的稳定性。
这种特殊的结构设计使得中国古建筑能够在地震和风雨等自然灾害中保持其完好无损，展现出了古代工匠在力学方面的高超技艺。
在古代建筑中，悬索桥是一种常见的桥梁结构，它利用了悬臂结构的原理，使桥梁在跨度很大的情况下能够保持稳定。
悬索桥通过大型的拉索和锚杆将桥面向两侧悬挂，悬索桥的设计和施工需要考虑到各种力学因素，如张力、挠度、扭矩等，以保证整座桥梁的牢固和稳定。
古代中国工匠在悬索桥的设计和建造中充分运用了力学原理，将其建造得坚固耐用，展现出了古代中国人民对于力学知识的深刻理解和运用。
古代中国建筑中还存在着许多古老而神秘的建筑物，比如中国的古城墙、古水井等。
这些建筑物的设计和建造充分考虑了力学原理，以保证其稳定和耐久。
古城墙采用了坚实的石材和砖石结构，结合了城墙的厚度、高度和角度等力学因素，使得古城墙能够承受外部的压力和冲击，展现出了古代中国人对于力学知识的精湛运用。
而古水井则是通过古代工匠巧妙地设计了水井结构，使得水井在取水时能够保持平衡和稳定，且不易倒塌。
这些古老的建筑物不仅承载着古代人民的智慧，也彰显了古代中国人对于力学应用之美的追求。
古代中国人在建筑制作中所运用的力学知识不仅表现在建筑物本身的结构之中，也体现在工匠们对于各种建筑材料的精准运用上。
在砖瓦制作中，古代工匠要将泥土、水和火等自然元素结合起来，通过一系列的物理和化学反应，将其制作成坚固耐用的砖瓦材料。
中国古代的木构建筑与建造技术研究
中国古代的木构建筑与建造技术研究中国古代的木构建筑是中华民族智慧与文化的结晶，不仅在设计上独具特色，而且在建造技术上也展现了古代中国人的聪明才智与勤劳精神。
从殷商时期到明代，中国古代的木构建筑经历了漫长而精细的发展历程，为后世留下了许多珍贵的文物和建筑史料，使我们可以对古代建筑的结构和技术有更深入的了解。
古代中国的木构建筑多采用榫卯结构，即利用榫头和榫眼的配合来连接木材，形成稳固的结构。
这一技术的运用可以追溯到西周时期，例如出土的商代大汶口文化殷墟遗址中的一些精美木构建筑。
而在之后的历史时期，木构建筑的设计和技术得到了进一步的发展和完善。
在古代中国的建筑中，一般采用方木、圆木或者楠木等材料，因其具备良好的抗压能力和抗震性。
古代建筑师还善于利用木料的纹理和纹路，通过合理的排列和组织，使建筑更加稳固。
此外，他们还善于运用巧妙的榫卯连接技术，使木构建筑能够承受更大的压力和力量，提高了建筑的稳定性和耐久性。
在古代中国的建筑中，建筑师还利用了一些特殊的木构建造技术，例如榫卯搭接、支撑结构、榫边结构等。
这些技术的应用不仅令木构建筑更加稳固，而且使其构造更加复杂多样。
比如，榫卯搭接技术是指将方木和圆木通过榫头、榫眼和榫肩等部位进行连接，从而形成了一种精巧而牢固的结构。
这种技术的运用，不仅可以提高木构建筑的承重能力，还可以使建筑更加美观大方。
古代中国的木构建筑在设计上也展现了丰富的创意和智慧。
建筑形式多种多样，从简约的木栅门到宏伟的宫殿建筑，都能看到设计师对建筑形式和空间布局的精心设计。
比如，唐代的禅宗建筑采用的是挑檐式的建筑形式，通过檐口的设计，使得建筑的外观线条更加流畅和独特。
而在宋代，古代建筑师则多重视建筑内部的空间布局和灯光设计，使得建筑既内外统一，又凸显了中国建筑的特色。
古代中国的木构建筑不仅在设计上独具一格，而且在建筑材料的选择和利用上也给后世以启迪。
古代中国人懂得利用当地资源，如竹子、桑木等，设计和建造了许多具有地域特色的木构建筑。
中国古建筑木结构的艺术价值与结构力学分析
中国古建筑木结构的艺术价值与结构力学分析摘要：木结构是中国古代建筑中独领风骚的建筑体系。
几千年来，中国建筑尽管规模不同、质量有别，但从历史发展趋势来看，一直以木构架为主体方向发展成为我国古代建筑的主流。
现存古代建筑的遗物中也以木结构建筑居多，最典型的是由柱和梁的榫卯结合构成的木结构骨架。
这些木结构建筑是我国乃至世界人民的宝贵财富，集历史性、艺术性和科学性于一身，代表了古代先贤的科技发展水平，具有重大的文物价值和观赏价值。
基于此，本文主要对中国古建筑木结构的艺术价值与结构力学进行分析探讨。
关键词：中国古建筑木结构；艺术价值；结构力学1、前言我国古建筑历史悠久，由于木结构古建筑其本身所蕴含着丰富的历史文化信息，使其具有极高的文物、历史和艺术价值，因此研究其结构力学性能对现阶段的古建筑文化遗产保护与恢复更具重要意义。
2、中国古建筑木结构的艺术价值中国建筑体系是以木结构为特色的独立的建筑艺术，在城市规划、建筑组群、单体建筑以及材料、结构等方面的艺术处理均取得辉煌的成就。
其中传统建筑中的各种屋顶造型、飞檐翼角、斗拱彩画、朱柱金顶、内外装修门及园林景物等，充分体现出中国建筑艺术的纯熟和感染力。
它以木结构为骨、砖石为体、结瓦为盖、油饰彩绘为衣，经能工巧匠精心设计、巧妙施工建造而成，体现出东方古典建筑独有的艺术魅力。
木构架建筑的各种构件往往应其形状、位置进行加工，使之起到装饰的效果，表现出建筑与结构完美的统一。
屋檐飞椽的端部逐渐变细，屋顶的瓦件也兼实用与美观于一身；屋脊上的龙吻都经过古代工匠艺术化处理变得美观而独特；鸟兽雕像惟妙惟肖，生动地说明构件的力学功用；须弥座侧面和四角扛重物的力神、桥头的卧牛、脊端的鸱尾都是匠心所在，同时又有直观的力学喻义。
中国古建筑在造型艺术上所体现出来的节奏和韵律美，给予人心的涵养及陶冶以极大的影响。
中国的组群建筑在平面布置上是用一些简单的基本单位组成相对复杂的群体结构，房间以间为单位，若干间并联成一座房屋，几座房屋沿基地周边布置，共同围成庭院。
我国古建筑木结构性能探讨
我国古建筑木结构性能探讨0引言中国的木结构制作已有数千年历史，别具特色构造精妙、结实牢靠，是中国的国粹．相邻的构件之间用榫卯连接，结构的基本的单元是矩形，这两点是中国古代木结构，特别是中国古建筑的木制框架结构（见图１和图２）的基本特点．中国的木结构不仅在构件间的连接方式不同于源于西方的桁架结构，其结构的基本单元也不同于桁架结构．我们知道，桁架结构的基本单元是三角形，如图３所示．桁架结构的基本单元之所以是三角形，是根据古希腊人所认识到的一个几何学原理：三个边长分别是确定的三角形，其形状是确定的．因此，以三角形为结构单元的桁架结构的每一杆件都位于确定位置，这就是说以三角形为结构单元的桁架结构具有几何学的稳定性．中国古代木结构保持结构稳定性的原理不同于西方的桁架结构，但是，中国古建筑不仅完全能够承受常规载荷（根据使用需要确定的载荷），即使是在非常规载荷（来自非使用需要本身的突然作用的强载荷，例如地震）作用下也可以保持结构的原有状态．实践表明，中国古代木结构从力学角度上讲具有稳定性．中国古代木结构保持结构稳定性的原理以及中国古代木结构在结构稳定性方面所具有的特点是值得探讨的问题．1中国古建筑构架的形式及连接方式中国古建筑多为木制框架结构的建筑，其结构可分为抬梁式及穿斗式两种主要形式，如图１和图２所示．抬梁式结构的建筑成熟于春秋时期，穿斗式结构的建筑成熟于汉代．抬梁式结构是以柱上架梁，梁上安装短柱，短柱上再架短一些的梁的方式组成．抬梁式结构的建筑，其室内少支柱或者无支柱，从而可使室内空间开阔，但是建造抬梁式结构的建筑需要用较大的木材、耗材量也较大.大型的和重要的中国古建筑（宫殿、庙宇等）几乎都采用抬梁式结构建造，抬梁式结构在北方比较流行．穿斗式结构的柱子比较密，而柱径略小，不设承力的梁，来自屋顶的载荷，直接作用于柱上，整体框架用“穿”贯于柱间形成．穿斗式结构的建筑减小了大木材的耗用，但是室内柱子密集，对房屋内格局的安排有一定妨碍．穿斗式的结构多见图３一种桁架结构于南方民宅．抬梁式、穿斗式这２种木结构均采用榫卯连接，如图４所示．木制结构中采用榫卯，在中国具有久远的历史，可以追溯到新石器时代，在距今约７００００年的河姆渡文化遗址，人们发现了大量有榫卯结构的木制构件（见图５）．抬梁式、穿斗式这２种中国传统建筑的主要结构体现了中国古代木结构的基本特点．可以观察出，中国古代木结构的基本特点是：基本单元为矩形，主要的连接为榫卯．2中国古代木结构保持形状稳定的力学原理图６（ａ）展示的是一个由若干相互平行的短杆与两个相互平行的长杆用直榫卯连接起来的基本单元为矩形的木制结构，该结构是最简单的以矩形为单元用榫卯连接的木制结构，该结构可以比较明显地体现以矩形为单元用榫卯连接的木制结构的力学特性．在图６（ａ）所展示的结构中，假若任意一个矩形单元的形状由矩形改变为非矩形的平行四边形，根据平行四边形的对边必然相互平行的几何性质，各个矩形单元的形状都会发生变化，成为其它形状的平行四边形如图６（ｂ）所示，而每一单元形状的变化必定会造成短杆两端连接部位的榫以及短杆的基体（假若短杆较细）发生弯曲变形．由于各个短杆的基体及其上的榫都发生弯曲变形，于是会形成很大的使结构单元恢复为矩形的恢复力，所以对于以矩形为单元用榫卯连接的木制结构，其原有的各个基本单元为矩形的状态是一种稳定的平衡状态．根据对图６所示的力学模型的讨论，可以看出，中国古建结构其使结构保持固有位置的原理不是使结构不动，在理论上，其整体上可以微动，但是整体的固有位置是稳定的平衡位置，所以，从力学原理讲中国古代木结构是一种形状稳定的结构．这种稳定性决定了中国古代木结构对单个构件的失效具有非敏感性，并且具有良好的抗震性．3中国古代木结构对单个构件失效的非敏感性对于图６所示的力学模型，假若有一短杆因断裂而失去作用，仅仅是减少了结构的一个矩形，整个结构仍然是用榫卯连接的基本单元为矩形的结构，结构的外轮廓也仍然保持原有形状如图７所示．任意一个矩形单元的形状由矩形改变为其它形状的平行四边形，也会使各个矩形单元的形状都变为其它形状的平行四边形，各个短杆的基体及其上的榫也会发生变形，所以，仍然会形成很大的使结构单元恢复为矩形的恢复力．这一失效短杆所应承受的载荷被其余的保持效用的短杆平均承担．这说明，中国古代木结构对于除了基干部件（例如大梁）以外的单个构件的失效具有非敏感的特性．这一特性使得很多中国传统建筑在很多构件脱落、断裂的情况下，仍然可以保持建筑的原有框架结构，并且具有足够程度的承载能力，对中国古建筑维修时，例如在对应县木塔以及XX故宫的多处殿宇进行维修时，人们都发现了这一点．这一特性是现代的桁架结构所不能企及的，我们知道，桁架结构的力学模型是由铰链联接的直杆所构成的二力杆系统．在经常的情况下桁架结构只要一杆失效，桁架结构就会因为失稳而迅速失效．例如，对于图５所示的这种被普遍采用的桁架结构，若其内部的一个腹杆失效，则所示的桁架结构成。
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中国古建筑木结构力学研究
前言
中国文化博大精深，流传至今的文化当中包含了大量我国古人的智慧，古建筑可以说是当今世界上最伟大的创造发明之一，从古代起就以其舒适、优美和实用等特点流传至日韩等国。
在当今世界经济飞速发展的背景下，中国古建筑已经成为人类世界最宝贵的文化遗产之一。
而古建筑中的古木结构是最具特色的一种，中国古代的佛寺及观音阁等都以古木结构为主。
现阶段加强对该结构的研究对于保护人类文化遗产具有重要的意义。
近年来我国涌现出越来越多的学者从不同的角度对其展开研究，本文将从力学角度对其研究进展进行描述。
一、中国古建筑木材力学性能
青铜和石器时期，我国的木材资源相当丰富，当时的生产力和环境条件下，人们通过智慧运用木材来搭建房屋。
经过古人不断的努力，他们意识到了木材搭建房屋的种种优点，并逐渐将木结构搭建房屋的技术和经验流传了下来。
但是值得注意的是，木结构同其他结构的建筑相同，在建造建筑时同样也存在着许多问题。
(一)材性劣化
我国的木结构古建筑经过上千年的洗礼，至今为止已经受到了各种不同的虫蛀及腐蚀，其材性受环境的影响较大，劣化现象严重。
在现阶段的古建筑木结构力学研究过程中，专家们最为关心的问题就是古建筑中的材性劣化问题。
近年来我国相关方面的专家针对木结构的古建筑材性的变化进行了仔细的对比和研究，其中有对大概拥有九百年历史的北岳庙大殿的研究和约有二百年历史的易昌陵碑楼的研究。
经对比，专家们总结出木结构古建筑受到环境和时间的影响比较严重，经历时间越久的建筑，它们的材质更加脆弱，力学性能更加低下，虽然不同的树木种类会使其产生不同的腐蚀程度，但是其变化的整体趋势是相同的。
最初我国对材性劣化的研究方法是应用接种腐朽菌的方式，这种方法能够促使木材腐朽速度加快，从而进行对比，得到想要的实验结果，其结果表明不同的木材，其物理及化学性质是按照一定规律进行衰变的。
(二)木材的各向异性
木质材料最大的特点就是它的各向异性，我国在对木结构的精细化有限元进行研究的过程中，专家陈志勇提出了本构模型，该模型能够充分反映出木材各项异性中的抗压能力、弹性及二次应变的硬化在横纹承压下的反应等，以编制的方式在ABAQUS当中融入木材本构模型，同时专家还将这一方式在易昌陵碑楼的受力性能研究中进行了充分的应用，加强分析了对斗栱等受力性能的有限元。
二、关键节点斗栱的受力机理
我国古代建筑最主要的特点就是殿堂式，其通常拥有三层结构。
其中斗栱是铺作层的关键受力节点。
在现阶段保护古代建筑的研究过程中，加强对斗栱受力机理的研究具有重要意义。
中国古代建筑有众多独特之处，而斗栱就是最主要的特点之一，它最早产生于商周时期，距今已有三千年的历史。
在建筑当中它最大的作用就是过渡，是屋顶同柱架之间的部分，建筑屋檐需要靠其进行支撑，并促使柱子能够直接承接屋顶的重量，也可以将屋顶的重量先转移到阑额上，之后再由柱子承接。
(一)宋式斗栱
在对斗栱进行研究的过程中，宋式斗拱具有重要的研究价值，在《营造法式》的基础上，高大峰等研究专家专门制作了相关模型，以二等材料计心造八铺为主，进行了水平和竖向两种加载试验，得出了斗栱模型在这两种不同情况下发生的破坏和载荷以及其位移曲线。
在对实验的结果进行充分分析的基础上，制定出了不同的模型，例如质量弹簧阻尼器模型等。
根据一系列的实验及模型，最后得出了斗栱性能的结论，即其在两个方向上都能够体现出较高的抗震能力。
事实上，铺作层的关键节点是斗栱，加强对斗栱的研究有助于了解该层的受力情况。
近年来宋式斗栱模型中的单朵和两朵受到专家们的青睐，隋龚等专家加强了对这些模型的应用，并进行了水平低周重复加载的研究，从而得出总结出不同铺作在遭受破坏的过程中所受到的相同的外力情况，以及骨架和水平滞回的曲线状况。
通过对比和分析，他总结出水平的滑移对铺作层的破坏最为严
重，但是值得注意的是该水平滑移具有重要的作用，它能够进行隔振和耗能，这对于木结构的古建筑来说具有重要的作用;同时经过试验发现，平行四边形是滞回曲线的主要形式，拥有相对饱满的滞回面积，这一现象表明铺作层当中最主要的特征就是滞回耗能较强。
(二)清式斗栱
近年来在清式斗栱的研究过程中，专家赵均海等主要以三种模型为主进行了实验，有效测量了其动力特性和水平向重复加载。
通过反复的实践，最后发现了清式斗栱在不同方向上会发生的位移曲线，还加强研究了它的动力特征在不同边界条件下产生的变化。
还有专家运用了三维半刚性节点，这一单元模型可以按照全部结构中自振频率应用Simplex手段定位模型的系数范围。
该模型是古木结构整体受力性能有限元分析的重要理论基础。
结论
近年来，世界各国经济取得了巨大的进步，人类的文明取得了极大的进步，在这种情况下，人们越来越注重对古代文化遗产的保护。
在我国文化遗产当中，古建筑木结构具有重要的保护价值。
近年来，我国专家学者加强了对中国古建筑木结构力学的研究，希望通过研究，对其进行有效的保护，促使我国古建筑文化得以传扬，同时向世界展现出我国古代人类的智慧。
随着研究的不断进展，专
家们从材性劣化和木材的各向异性对中国古建筑木材力学性能进行了充分的研究，同时对宋式和清式斗栱的特征进行了深入分析。