榫卯是古建筑抗震的关键

中国古建筑工程技术

中国古建筑工程技术源远流长，积淀了丰富的经验和智慧。在古代，人们注重建筑的坚固性、美观性、可持续性和适应性。下面将介绍一些中国古建筑工程技术的特点。

一、榫卯结构：古代中国的建筑通常采用榫卯结构，即通过凿洞、制作榫头和卯槽，将木材相互嵌合，形成稳定的结构。这种结构具有抗震能力强、稳定性好的特点。

二、斗拱和支撑系统：古代中国的建筑常常使用斗拱和支撑系统来增强建筑的稳定性和承载能力。斗拱是由多个石块或砖块按照特定的几何形状叠加而成，可以分散荷载并增加结构的稳定性。支撑系统则用于支持大跨度的建筑，例如悬挑式屋檐和高屋-低庑的构造。

三、古代中国的建筑材料：中国古代建筑主要采用木材和石材作为建筑材料。木材可以灵活运用，适应各种建筑形式，而石材则用于构建建筑的基础和结构部分，增加建筑的稳定性。

四、雕花和彩绘：中国古代建筑注重装饰和美化，常常在建筑的柱子、梁和门窗上进行雕花和彩绘。这些装饰可以增加建筑的艺术性，体现出古代建筑师的审美追求。

五、水利工程：在古代中国，水利工程与建筑密切相关。古代建筑师善于利用水的力量来增强建筑的稳定性和防洪能力。例如，利用水的浸润力和吸水性来加固土坯墙，或者利用水的冷却效应来调节建筑的温度。

总之，中国古建筑工程技术有着独特的特点和精湛的艺术技巧，这些技术不仅为古代的建筑提供了坚固和美观的外观，同时也为后世的建筑师们提供了宝贵的经验和启示。

中国木结构古建筑抗震性能研究

建筑工程jian zhu gong cheng

100中国木结构古建筑抗震性能研究

◎孙胜杰

摘要：中国木结构古建筑在历史的演变过程中，遭受地震等外部激励依然能屹立至今，说明其有良好的抗震能力。文章阐述了木结构古建筑的柱础、榫卯节点、斗拱、屋盖的耗能减震原理，说明了研究整体结构抗震性能的方法以及所面临的问题。

关键词：木结构；古建筑；抗震性能

20世纪以前，对木结构古建筑的研究的重心主要集中在古建筑艺术性及历史性方面。而随着古建筑面临的材料老化、虫害、自然灾害及人为损坏等现象越来越严重，其安全、健康状况不容乐观。由于结构构件之间采用了不同的连接方式及构造方法，现代木结构建筑也与古代木结构建筑的结构特性相差甚远。这些差异都是由木构古建筑本身的结构特征造成的。目前对单个构件的抗震性能研究较为成熟，对整体结构抗震性能的研究还不够深入，而我国古建筑形态各异，整体结构的研究成为亟待解决的问题。本文从单个构件减震耗能的原理、整体结构抗震的研究方法角度阐述木结构古建筑的抗震性能。

一、单个构件的耗能减震的研究

（一）柱与础石连接滑移隔震

木结构古建筑中柱与础石之间一般为平置浮搁式连接，即柱之间安置与础石的上方。风荷载作用下，柱与础石之间的静摩擦力可以提供足够的抗力以抵抗水平风载，使结构保持整体性和稳定性。水平地震作用下，当输入地震加速度超过一定值时，柱与柱础便会产生相对滑动，犹如一个滑移隔震装置，与现代结构中基础滑移隔震不同的是，古代木结构建筑底部没有限位复位机构，仅由摩擦力提供抗力。不论地震输入加速度有多大，结构基底剪力总小于柱与础石间的最大静摩擦力，阻隔了更大的地震力向上部结构的传播。

《中国古代建筑的抗震智慧》阅读答案

中国古代建筑的抗震智慧》阅读答案

中国古代建筑的抗震智慧

与西方砖石结构建筑的“以刚克刚”不同，中国传统的木结构建筑在抵抗地震冲击力时，采用的是“以柔克刚”的思维，通过种种巧妙的措施，其目标是以最小的代价，将强大的自然破坏力消弥至最小程度。我国许多古代建筑都成功地经受过大地震的考验，如天津蓟县独乐寺观音阁、山西应县木塔等建筑，千百年来均经历过多次地震仍然傲然屹立。当代建筑设计以抵御9 度地震为目标，而我国传统的木结构建筑基本上能达到这个要求，而且其代价远远小于西方的“刚”。

中华民族不但自文明伊始就睿智地选择了木材等有机材料作为结构主材，而且发展形成了世界上历史最悠久、持续时间最长、技术成熟度最高的结构体系———柔性的框架体系。作为对比，西方数千年中一直采用承重墙体系，直到工业革命以来、近现代科学技术发展之后，才意识到框架结构的优越性，遂开始大规模地普及，但这种框架体系仍然是“以刚克刚”。而中国的传统木结构，具有框架结构的种种优越性，如“墙倒屋不塌”的功效，但其柔性的连接，又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。这次汶川大地震中，许多文物建筑的墙体均不同程度地受损，但主体结构仍未倒塌，就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。

中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成，高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述，堪称“整体浮筏式基础”，好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪” 中，能够有效地避免建筑的基础被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造，在构架的垂直方向上，形成下大上小的结构形状，实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一，而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。形成大屋顶（尤其是庑殿顶、歇山顶等）需要复杂结构和大量构件，大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性；庞大的屋顶以其自重压在柱网上，也提高了构架的稳定性。斗栱是中国古代建筑抗震的又一位重要战士，在地震时它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。历史上，很多带斗栱的建筑都能抵御强烈地震，比如山西大同的华严寺，在没有斗栱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下，带斗栱的主要殿堂仍能幸存。斗栱不但能起到“减震器”的作用，而且被各种水平构件连接起来的斗栱群能够形成一个整体性很强的“刚盘”，把地震力传递给有抗震能力的柱子，大大提高了整个结构的安全性。

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

古建筑木结构整体力学性能分析和安全性评价

结论
本次演示通过对中国古建筑木结构构架力学性能与抗震性能的探讨，充分认识到古人在建筑设计与施工中的智慧与成就。古建筑木结构构架以其卓越的力学性能和抗震能力，历经数百年的风雨洗礼仍能屹立不倒，成为中国古代建筑的瑰宝。
通过研究古建筑木结构构架的力学性能与抗震性能，不仅可以深入了解古代建筑的营造技艺和理论，还能为现代建筑提供可贵的经验和启示。未来的研究应继续古建筑木结构构架的耐久性和修缮保护等问题，以期更好地传承和发扬中国古建筑的文化遗产价值。
三、ANSYS分析
为了更好地了解斗栱的力学性能，我们利用ANSYS软件进行模拟分析。首先，我们建立斗栱的模型，然后对其施加荷载，观察其应力、应变和位移等反应。通过分析结果，我们可以得到斗栱在不同荷载下的力学性能表现，进一步了解其受力特点和不足之处。
四、结论
通过对古建筑木结构斗栱的力学性能及ANSYS分析，我们可以得出以下结论：斗栱作为古建筑特有的结构构件，具有独特的构造和受力特点；在受力情况下，斗栱各组成部分会相互协调，共同承受荷载，保证古建筑的稳定性；利用ANSYS 软件进行模拟分析可以更好地了解斗栱的力学性能，为古建筑的保护和维护提供理论支持和实践指导。
3、整体构架的稳定性
古建筑木结构构架的设计注重整体结构的稳定性。采用抬梁、穿斗等结构形式，通过巧妙的结构布局和严谨的力学计算，使得整个构架能够有效地抵抗外力作用，保持结构的稳定性。

斗拱整理

明清以后，斗拱的结构作用蜕化，成了在柱网和屋顶构架间主要起装饰作用的构件。
四、斗拱的种类
斗拱的种类很多，形制复杂。按使用部位分，它可以分为内檐斗拱、外檐斗拱、平座斗拱
柱头斗拱柱头铺作柱头科
柱间斗拱补间铺作平身科
转角斗拱角铺作角科
其中，转角斗拱的结构最为复杂，所起作用也是最大。
按斗拱在建筑物中所处的位置分类：
结构包括：斗：立方块上开是自口，位于下昂翘之间。升：立方块上开横向口，位于栱头上。昂：斜出的梁桁。栱：曲木如弓，与枋平行。翘：曲木如弓，与枋垂直，与栱相似。坐斗：斗之特殊类型，全攒斗拱最下之座托。
斗拱，是中国古代建筑上特有的构件，是由方形的斗、升、拱、翘、昂组成。斗拱是中华古代建筑中特有的形制，是较大建筑物的柱与屋顶间之过渡部份。其功用在於承受上都支出的屋檐，将其重量或直接集中到柱上，或间接的先纳至额枋上再转到柱上。一般上，凡是非常重要或带纪念性的建筑物，才有斗拱的安置。在星马的众多庙宇中。斗从外观上。抖拱当当使人产生一种神秘和莫测其高保真妙的感觉。在美学和结构上它也拥有一种独特的风格。无论从艺术或技术的角度来看，斗拱都足以象徵和代表中华古典的建筑精神和气质。斗拱中间伸出部仍叫做要头。雕著一个立双式的青色龙头。其两旁的垫拱板雕半立体火焰珠一粒，象徵吉祥如意。
唐宋时期：
唐朝是盛世王朝,务实,自信,有崇尚入世与建功立业的风尚。唐人容得下如此硕大的斗拱,不为比例或是子曰诗云一类的小事,而损伤了富足轻松、朗坦荡之心情的表达。唐代建筑洋溢着个性,表达与众不同的时代审美。换作是六朝人,就多半不会放纵这样大尺度的斗拱,他们若不慎造出这样的斗拱,就先把自个吓了一跳,然后必会象宋人一样把斗Leabharlann Baidu改良到一个舒适尺度,让斗拱映衬下的建筑,在和风细雨之下修亭玉立,仪态万方。体现个性的创作往往需要勇气,无论创造者和欣赏者都得有些才智。这样,前者才能使之完美,后者才能使之传扬于后世。

我国古建筑抗震篇

中国古建筑从总体上说是以木结构为主，以砖，瓦，石为辅发展起来的，从建筑外观上看，每个建筑都有上，中，下三部分组成，上为屋顶，下为基座，中间为柱子，门窗和墙面。

◆古建筑的结构

中国古代木结构，主要有三种形式。

1、井干式

即是以圆木或方木四边重叠结构如井字形，这是一种最原始而简单的结构，现在除山区林地之外，已很少见到了。

井干式结构房子

2、“穿斗式”

是用穿枋、柱子相穿通接斗而成，便于施工，最能抗震，但较难建成大形殿阁楼台，所以我国南方民居和较小的殿堂楼阁多采用这种形式。

穿斗式结构房子

3、“抬梁式”（也称为叠梁式）

即在柱上抬梁，梁上安柱（短柱），柱上又抬梁的结构方式。这种结构方式的特点是可以使建筑物的面阔和进深加大，以满足扩大室空间的要求，成了大型宫殿、坛庙、寺观、王府、宅第等豪华壮丽建筑物所采取的主要结构形式。有些建筑物还采用了抬梁与穿斗相结合的形式，更为灵活多样。

抬梁式结构房子

◆我国古建筑的抗震性能

在我国古代建筑中，有不少经历多次强烈地震仍然完好无损的，这是中国乃至世界建筑史上抗震的奇迹。柔性框架、台基隔震、斗拱承托、榫卯连接，这是木结构古建筑的抗震机理。

房屋类木结构古建筑从下到上分为台基层、柱框层、铺作层及屋盖，其中木框架承受结构绝大部分荷载作用，而墙体只起分割和围护作用。

木框架分层示意图

1、古建筑所用的建筑材料的抗震作用

木材属于柔性材料，材质匀而具有耐拉耐弯和富有弹性，在地震过程中，木材能很好地吸收和消耗地震能量，并且具有较强的恢复变形能力，在水平地震作用下可以产生较大的侧向变形而不致断裂破坏。

《中国古代建筑的抗震智慧》阅读答案

中国古代建筑的抗震智慧

与西方砖石结构建筑的“以刚克刚”不同，中国传统的木结构建筑在抵抗地震冲击力时，采用的是“以柔克刚”的思维，通过种种巧妙的措施，其目标是以最小的代价，将强大的自然破坏力消弥至最小程度。我国许多古代建筑都成功地经受过大地震的考验，如天津蓟县独乐寺观音阁、山西应县木塔等建筑，千百年来均经历过多次地震仍然傲然屹立。当代建筑设计以抵御9度地震为目标，而我国传统的木结构建筑基本上能达到这个要求，而且其代价远远小于西方的“刚”。

中华民族不但自文明伊始就睿智地选择了木材等有机材料作为结构主材，而且发展形成了世界上历史最悠久、持续时间最长、技术成熟度最高的结构体系———柔性的框架体系。作为对比，西方数千年中一直采用承重墙体系，直到工业革命以来、近现代科学技术发展之后，才意识到框架结构的优越性，遂开始大规模地普及，但这种框架体系仍然是“以刚克刚”。而中国的传统木结构，具有框架结构的种种优越性，如“墙倒屋不塌”的功效，但其柔性的连接，又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。这次汶川大地震中，许多文物建筑的墙体均不同程度地受损，但主体结构仍未倒塌，就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。

中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成，高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述，堪称“整体浮筏式基础”，好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中，能够有效地避免建筑的基础被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造，在构架的垂直方向上，形成下大上小的结构形状，实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一，而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。形成大屋顶(尤其是庑殿顶、歇山顶等)需要复杂结构和大量构件，大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性；庞大的屋顶以其自重压在柱网上，也提高了构架的稳定性。斗栱是中国古代建筑抗震的又一位重要战士，在地震时它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。历史上，很多带斗栱的建筑都能抵御强烈地震，比如山西大同的华严寺，在没有斗栱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下，带斗栱的主要殿堂仍能幸存。斗栱不但能起到“减震器”的作用，而且被各种水平构件连接起来的斗栱群能够形成一个整体性很强的“刚盘”，把地震力传递给有抗震能力的柱子，大大提高了整个结构的安全性。

中国木结构古建筑抗震性能的探讨

中国木结构古建筑是中国古代建筑的重要组成部分，具有悠久的历史和丰富的文化内涵。由于木材材质的特殊性，木结构古建筑的抗震性能一直备受关注。本文将从木结构古建筑的特点、抗震原理和现状入手，探讨中国木结构古建筑抗震性能的问题，并提出相应的加固方案，以期为木结构古建筑的保护与传承提供参考。

一、木结构古建筑的特点

木结构古建筑是中国古代建筑的重要代表，其主要特点包括结构简洁、工艺精湛、美学价值高等。通常，木结构古建筑采用榫卯结构，即利用榫头和榫眼等零件将木料连接在一起，形成具有一定强度和稳定性的建筑结构。木结构古建筑在建筑材料的选择上也有一定的规范，如古建筑中多使用红杉、松木等木材，这些木材具有较好的抗震性能。

木结构古建筑的抗震性能来源于其结构特点和建筑材料的选择。榫卯结构形成了一种密实的结构体系，能有效地分散地震作用力，提高了整体结构的抗震能力。选用的木材本身具有一定的韧性和弹性，可以吸收地震能量，减小震动对建筑结构的破坏。木结构古建筑在施工过程中还有许多细节处理，如斜撑、榫卯结构的精准连接等，这些都是提高其抗震性能的重要因素。

随着地震活动的频繁，木结构古建筑的抗震性能也受到了挑战。一方面，部分木结构古建筑由于年代久远，建筑结构出现了老化、腐蚀等问题，抗震性能大大降低；一些木结构古建筑在现代社会中承受了更多的人为和自然灾害，加剧了其抗震性能的破坏。

根据中国地震局的统计数据，中国自1949年以来，平均每年发生地震次数为约2000次，这也加大了木结构古建筑抗震性能的要求。保护和维护木结构古建筑的抗震性能，成为了当前亟需解决的问题。

考虑榫卯松动的古建筑木结构地震响应分析

考虑榫卯松动的古建筑木结构地震响应分析作者：马林林薛建阳张锡成耿少波

来源：《振动工程学报》2023年第04期

摘要通過缩尺比为1∶3.52的完好古建筑木结构当心间模型振动台试验，得到了完好古建筑木结构模型的破坏模式、加速度时程曲线及相对位移时程曲线。在验证完好结构有限元模型正确性的基础上，建立了考虑榫卯松动的残损古建筑木结构有限元模型，通过对残损古建筑木结构模型在地震作用下的模态分析和动力响应分析，探讨了榫卯松动对古建筑木结构动力特性和动力响应的影响。结果表明：榫卯松动的古建筑木结构自振频率较完好结构的低，且随榫卯连接残损程度的增大，模型自振频率显著降低；残损结构柱脚加速度响应和位移响应、柱架加速度响应及模型结构基底剪力较完好结构的小，柱架位移响应较完好结构的大，且随榫卯连接残损程度的增大，柱脚加速度响应和位移响应、柱架加速度响应及模型结构基底剪力明显变小，柱架位移响应显著变大。随PGA的增大，残损结构模型累积耗能不断变大；随榫卯连接残损程度的增大，模型各结构层的累积耗能先逐渐增大，当松动量超过一定值后，其累积耗能不断减小。

关键词残损木结构; 榫卯松动; 地震响应; 有限元分析

1 概述

古建筑木结构不仅是悠悠五千载华夏文明的结晶，更是世界历史长河中的稀世珍宝［1］。然而，因木材耐久性较差，致使现存古建筑木结构处于不同程度的残损状态，其中榫卯连接松动（如图1所示）是其主要残损形式之一，榫卯连接作为古建筑木结构的重要耗能构件，对古建筑木结构的抗震性能有显著影响［2］。因此，亟需对考虑榫卯松动的古建筑木结构的结构特性和抗震性能进行深入系统地研究。

中国古建筑抗震原理

中国古建筑的抗震原理主要体现在以下几个方面：

1. 整体性：中国古建筑采用木结构体系，屋顶与墙体共同承载重量，并通过斗拱、榫卯等连接方式实现相互支撑和传递力的作用，形成一个整体性的结构。这种整体性结构能够有效地抵抗地震的冲击，减少建筑物的损坏。

2. 消能减震：中国古建筑中的墙体、屋顶、柱子等构件采用弹性材料和节点柔性连接方式，能够在地震时吸收和消耗地震能量，减轻建筑物的损坏。此外，一些古建筑还采用石板、砂石等重物作为“镇物”，通过调整重心或利用惯性原理，实现消能减震的作用。

3. 结构优化：中国古建筑的抗震性能还来自于其合理的结构优化。例如，古建筑的屋顶采用悬山顶、歇山顶等多种形式，能够根据不同的地理环境和气候条件进行适应性调整，提高建筑物的抗震能力。

4. 文化和历史价值：中国古建筑不仅是实用的建筑物，更是历史、文化和艺术的珍贵遗产。它们承载着丰富的历史和文化信息，体现了古代中国人民的智慧和创造力。因此，保护古建筑不仅是为了抗震减灾，更是为了传承和弘扬中华民族的文化和历史。

总之，中国古建筑的抗震原理是多方面的，包括整体性、消能减震、结构优化和文化价值等方面。这些原理不仅是中国古建筑的独特之处，也是现代建筑抗震设计的借鉴和启示。

1

斗拱积木设计理念

中国的古建筑凝聚了传统哲学所闪烁的灵气。斗拱是中国建筑特有的一种结构。在立柱顶、额枋和檐檩间或构架间，拱与拱之间垫的方形木块叫斗，合称斗拱。

斗拱，是一种集物质功能与精神功能于一身的特殊艺术，，在美

学和结构上它拥有一种独特的风格，除了构思的巧妙和制式的缜密外，它那夺人心魄的装饰美和形式美，使人产生一种神秘莫测的奇妙感觉。斗拱无论从艺术或技术的角度来看，都足以象征和代表中华古典的建筑精神和气质，可称是中国古建筑的灵魂，是中国古建筑独有的魅力，在历史舞台上散发着瑰丽的光芒。

斗拱，主要由方形的斗、升、拱、翘、昂组成。

安隐于飞檐翘角之下，立柱与横梁的交接处，有一类精美的木结构件，是它撑起了飞动轻盈的屋檐，在夜晚的灯光下更显庄严之美。在北方称斗拱南方称牌科。

在建筑物的部位关系上，斗拱有三种不同的位置：一是在柱之上，二是在柱间额枋之上，三是在屋角，根据清代《工程做法则例》的命名，这三种分别叫柱头科、平身科和角科。它们的出现位置如图所示：斗拱的发展，可以分为这三个阶段——

第一阶段为西周至南北朝。在汉代的明器陶楼和画像砖等文物中，可以看到有斗拱的出现。这一时期，各个斗拱间互不相连。

第二阶段为唐代至元代。这时斗拱已不再是孤立的支承架或挑檐

的构件，而是水平框架不可分的一部分。

第三阶段为明代至清代。这一时期，斗拱的尺度不断缩小，斗拱之间的间距加密。

斗拱的样式，有极简单的，也有极复杂的。纵观中国建筑史，斗拱的变化极为显著，经历了十分复杂的过程。然而又有规律可循。接下来就以“单翘单昂五踩平身科斗拱”为例，向您展示斗拱的构造。

古建筑中榫卯技术的运用

榫卯技术是中国古建筑的重要特点之一，是数千年以来古建筑的灵魂所在。研究我国古建筑中的榫卯技术有利于进一步创新我国的建筑技术，丰富古建筑文化研究。本文主要以手工制作等比例缩小的古建筑模型为基础，以参加中国科技馆《榫卯的魅力》项目为契机，研究了木质古建筑中榫卯技术的运用。在基于模型制作分析榫卯技术运用的基础时，创新性地采用了真空浸蜡技术，并在制作过程中发现了应县木塔倾斜的另一大原因，填补了业内相应空白，同时这一研究也广泛地传播了榫卯技术的运用知识及其文化魅力。

古建筑中榫卯技术的运用文｜刘晓辰

榫卯是中国古代木质建筑的主要结构方式，

是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接

方式。凸出部分叫榫（或叫榫头），凹进部分叫

卯（或叫榫眼、榫槽）。

榫卯最早追溯到我国距今约7 000年前的河姆

渡时期的木质建筑中，当时已经有了非常明显的

设计应用工程。我们的祖先在从巢居到干栏式的

居住进化过程中，创造了此项应用技术。榫卯技

术的应用来自于木材本身，木材的弹性在长期使

用中会结合得越来越紧密，更能够达到很好的抗

震效果。

榫卯类型多种多样，常见的有楔钉榫、燕尾榫、口袋榫等。各种榫卯做法不同，应用范围不同，它们在古建筑整体构造中起到“关节”的作用。若榫卯使用得当，两块木结构之间就能严密扣合，达到“天衣无缝”的程度。它是古代木匠必须具备的基本技能，工匠手艺的高低通过榫卯的结构就能清楚地反映出来。

榫卯技术在古建筑中的作用

我国从古至今在工程建筑上的成就一直都非常高。相比于欧洲的古建筑以石材为主要材料，构造比较简单，我国的古建筑以木结构为主，一般能够承受六级以上地震，并在漫长的历史岁月中屹立不倒，这多归功于中国古老智慧——榫卯技术。

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。

斗拱整理

此前面三项为斗拱的一般组成构建，通过这三者的各种不同组合，构成了丰富的斗拱结构。若干个斗与拱垒叠而成“铺作”，分为“柱头铺作”（柱头上的斗拱）、“补间铺作”（柱与柱之间的斗拱）、“转角铺作”（角柱上的斗拱）。凡是内外出跳的拱或昂，计其数，称为一定数量的“跳”（见图9）。栌斗中心或每跳跳头若有作横拱（与建筑正立面平行的拱），称为“计心”，若不作横拱，称为“偷心”，只用一层横拱的称为“单拱”，用多层横拱的称为“重拱”。
唐宋时期：
唐朝是盛世王朝,务实,自信,有崇尚入世与建功立业的风尚。唐人容得下如此硕大的斗拱,不为比例或是子曰诗云一类的小事,而损伤了富足轻松、朗坦荡之心情的表达。唐代建筑洋溢着个性,表达与众不同的时代审美。换作是六朝人,就多半不会放纵这样大尺度的斗拱,他们若不慎造出这样的斗拱,就先把自个吓了一跳,然后必会象宋人一样把斗拱改良到一个舒适尺度,让斗拱映衬下的建筑,在和风细雨之下修亭玉立,仪态万方。体现个性的创作往往需要勇气,无论创造者和欣赏者都得有些才智。这样,前者才能使之完美,后者才能使之传扬于后世。
结构包括：斗：立方块上开是自口，位于下昂翘之间。升：立方块上开横向口，位于栱头上。昂：斜出的梁桁。栱：曲木如弓，与枋平行。翘：曲木如弓，与枋垂直，与栱相似。坐斗：斗之特殊类型，全攒斗拱最下之座托。
斗拱，是中国古代建筑上特有的构件，是由方形的斗、升、拱、翘、昂组成。斗拱是中华古代建筑中特有的形制，是较大建筑物的柱与屋顶间之过渡部份。其功用在於承受上都支出的屋檐，将其重量或直接集中到柱上，或间接的先纳至额枋上再转到柱上。一般上，凡是非常重要或带纪念性的建筑物，才有斗拱的安置。在星马的众多庙宇中。斗从外观上。抖拱当当使人产生一种神秘和莫测其高保真妙的感觉。在美学和结构上它也拥有一种独特的风格。无论从艺术或技术的角度来看，斗拱都足以象徵和代表中华古典的建筑精神和气质。斗拱中间伸出部仍叫做要头。雕著一个立双式的青色龙头。其两旁的垫拱板雕半立体火焰珠一粒，象徵吉祥如意。

故宫太和殿燕尾榫的抗震性研究

天工｜2021年第3期

文刘军平仵晨石小禾

［摘要］北京故宫太和殿是我国现存体量最大、规格最高的古建筑木结构大殿之一，也是故宫内等级最高的建筑物，被学术界称为“东方三大殿”之一。它建筑规则之高、装饰技巧之精，堪称中国古建筑之首。而在木结构中，榫卯是中国古代建筑的主要结构方式，而燕尾榫则是举世公认的“万榫之母”。燕尾榫结构精准、扣合严密，历经千年而存在，在历代地震中为保护古建筑起了必不可少、不可或缺的作用。研究太和殿榫卯的案例，通过燕尾榫的结构原理分析得出燕尾榫有力地保障了榫头与卯口之间的可靠连接，使木构架在地震时更稳定，这一结构对我们当代建筑有很大的启发意义。

［关键词］太和殿；榫卯结构；燕尾榫；抗震

［中图分类号］TS656 ［文章标志码］ A ［文章编号］ 2095-7556（2021）3-0026-03

本文文献著录格式：刘军平，仵晨，石小禾.故宫太和殿燕尾榫的抗震性研究［J］.天工，2021（3）：26-28.

故宫太和殿燕尾榫的抗震性研究

我国地处环太平洋与欧亚大陆这两大地震带之间，是一个地震活动频发的国家。虽然历史上经历了无数次大大小小的地震，但是我国众多木结构古建筑安然无恙、保存完好，常常出现“墙倒屋不塌”或“整体结构无恙”。如辽代的应县木塔、天津蓟州区独乐寺等建筑经历了二十余次地震，仍然屹立不倒。最令人惊叹的是北京故宫中的太和殿，经历222次大小地震，却始终巍然耸立。事实证明，这是古人将抗震思想应用于建筑的结果，反映出古建筑木结构某些关键技术具有卓越的抗震性能。

一、燕尾榫之起源