1、古建筑結構力學淺析摘要:我國古建筑以木建筑為主,具有悠久的歷史文化和傳承意義,對于古建筑的保護力度也在逐步加強。伴隨著國家建筑行業的快速發展,學者對古建筑結構力學的研究成果也愈加豐富,本文旨在通過對古建筑結構力學的分析,加強人們對古建筑的保護,同時重視古建筑文化的傳承。關鍵詞:古建筑;結構力學;木構架中國古建筑不僅在中國建筑史上扮演著重要的角色,在世界建筑史上也極其重要。古建筑與現代建筑不同,它經歷了漫長歲月的變遷洗禮,最終展現在眼前的不僅是一座建筑物,更是一種文化、一種思想、一種超越本真的精神所在。對古建筑的保護是每個中國人民的責任,加強對古建筑結構力學的研究,就是從根本上加強對古建筑的保護
2、,加強對古建筑文化的傳承。1、古建筑結構概述古建筑是時代發展的產物,是傳統文化的重要載體之一。古建筑代表一個時代的發展狀況,通過不同的建筑便可感受到不同文化的韻味。我國古建筑主要以木建筑為主,分類亦是多種多樣,可以根據結構、大小、形式、功能等進行分類。此處根據結構不同分為四類:“抬梁式”結構、“穿斗式”結構、“井干式”結構、“密梁平頂式”結構;根據功能不同可分為五類:龐殿建筑、懸山建筑、攢尖建筑、歇山建筑、硬山建筑。當然,建筑構造方式的不同,也會導致功能大不相同,但它蘊含的內在價值和意義卻是相通的。2、古建筑結構的抗震原理2.1古建筑結構的整體布置古建筑結構一般采取對稱布置方式,這種方式的優點
3、在于能夠有效的避免在高負荷作用下產生的結構變化。結構布置的對稱不僅體現在平面上,也要體現在立面上,如此方能有效防止立面負荷導致重心偏移,進而導致建筑不穩定或坍塌。需要注意的是,在對建筑立面進行結構布置時,盡量選擇較寬和較低的建筑體形,以增加整體建筑結構上的穩定。2.2臺基的隔震作用臺基的使用在古建筑的結構中并不常見,只有木結構中被廣泛利用,其主要作用就是隔震。一般高于地面兩米至五米的部分被稱為臺基,主要包括四個部分:基礎、磉墩、柱礎、攔土墻。基礎部分主要由碎石隔層、夯土組成,主要實現臺基的隔震效果。磉墩的堆砌是根據柱子的位置進行的,柱頂石就放置在磉墩上,立柱工作要在柱頂石上進行,磉墩之間空隙能
4、夠砌成攔土墻,攔土墻的堆砌使臺基內部被分割為無數方格,這樣一來,柱基的承受能力就得到提升。最后,填土時要加入砂石等,以提高臺基的穩固程度。2.3側腳和生起的作用進行立柱前,柱底面要做成有一定角度的斜面,立柱完成后,柱首要微微向內傾斜,這就叫側腳。在制造側腳時,柱要按照“八”字傾斜,上面的負荷會自動使柱首微微向內傾斜。所謂生起就是柱長的增加,屋頂的結構會上凹,結構的重心就會隨之降低,抗震能力就會相應提高。側腳和生起的共同點就是將結構的檐柱向內傾斜。如此一來,柱首的構件就處于承受負荷的狀態,梁柱的所有楔卯節點就會鎖緊,使結構整體的穩固性增加,從而達到抗震的效果。2.4柱與礎石之間的連接木柱一般都是
5、放置在礎石上,不進行嵌固,柱首與基礎處于自然斷開的狀態,礎石會對柱腳產生力的作用,這些力的產生能夠為結構提供保護,使其更加穩定。古建筑中大多數屋頂的重量僅由的幾根柱子來承擔,這就要求每一根柱子都要有極強的承受力。而柱腳和柱礎之間能夠產生很強的摩擦力,它能夠固定柱腳,防止柱腳發生位移。為了不影響柱子圍繞柱礎轉動,柱子與墻體之間要留有一定空隙,通過對柱子和基礎的浮擺式處理,能夠有效簡化柱子與基礎之間的連接。2.5斗拱的結構性能斗拱的不同構件在進行連接時,彼此之間不存在關聯,構件之間的滑動現象通過產生的靜摩擦力能夠相互抵消。柱架與梁架之間存在過渡層,該過渡層也叫鋪作層,能起到支撐的作用。斗拱之間如果
6、出現滑動現象,會先出現側移變形,斗拱在小梁的基礎上展開,將負荷集中在柱子上以減少柱子的偏心彎矩,提高其承載能力。斗拱側移需要的力主要由柱腳與柱礎之間產生的摩擦力來提供,受到負荷壓力后會自動鎖緊,以提高結構的穩固性,從而達到抗震的作用。3、結束語古建筑在結構方面的布置,充分體現了古人先進的建筑理念與智慧,他們能夠用最簡單的方法,實現預期的建筑效果,這是我們應該學習和傳承的重要文化瑰寶。本文對古建筑力學的簡單分析,希望能夠加強人們對古建筑結構方面的了解,對古建筑的傳承和保護有所幫助。參考文獻:1趙萌,李朝欣,張靖雪.中國古建筑木結構的藝術價值與結構力學分析j.美術大觀,2009(5):210-211.2陳志勇,祝恩淳,潘景龍.中國古建筑木結構力學研究進展j.力學進展,2012,42(5):644-654. 3 / 3