建筑群体分类的形成, 主要受到其所处地域原材料供应情况和当地人文情怀的影响, 大体分为两大派系。一类是以欧洲的古堡、各式教堂为代表的“坚硬派”建筑, 其主要建筑材料为砖石;另一类是以中国的亭台楼阁为代表的“柔软派”建筑, 其主要建筑材料是木材。而中国古代建筑, 如天津蓟县盘山脚下的独乐寺、山西省应县城西北佛宫寺内的应县木塔等建筑[1-3], 在经历过数次的地震摧残后, 仍旧屹立不倒, 可见木结构建筑的抗震性能不容小觑, 其抗震机理有待分析。
1、斗拱结构
斗拱是我国建筑上独有的建筑部件, 位于屋顶和柱之间, 其作用不仅体现我国古代建筑别具一格的美学形态, 更主要的是, 当地震发生时, 斗拱可以展现出缓解地震波冲击, 消减建筑所承受能量的作用[4]。其变形消能作用究其根本, 是因为斗拱的部分构件采用了卯榫的连接方式。卯榫, 凸出的部分叫做榫, 凹陷的部分叫做卯, 榫和卯相互咬合, 起到连接作用[5]。当受到地震波的冲击时, 运用这种连接方式的建筑, 可以在不超过其容许限值内产生变形, 削减吸收一部分荷载能量, 从而体现出建筑良好的抗震效果。
图1 孔庙奎文阁斗拱结构
图2 沈阳故宫颐和殿斗拱结构
2、台基
台基是高于地面的古代建筑物底座, 起到承载建筑物, 防潮、防腐的作用。我国古建筑的台基部分基本可划分为两大类:方形台基和须弥座。古建筑中的台基相当于一个整体浮筏式基础, 当其受到地震荷载作用时, 可以有效地避免剪切破坏, 保障整体建筑基础的稳定性。
3、大屋顶
中国古代建筑的屋顶大都体积巨大, 美学上可以与台基遥相呼应, 不会形成“头重脚轻”或者“脚重头轻”的视觉效果, 力学上可以增加整个建筑的整体性, 提高构架的稳定性。
图3 沈阳故宫文溯阁台基及大屋顶
4、结论
木材作为一种建筑材料, 具有质地轻、加工方便、组合灵活等特点, 木结构作为我国古代建筑物的主体结构, 从台基、柱础、斗拱到大屋顶, 均体现出“以柔克刚”的抗震性能, 展示出我国古代建筑设计者的智慧和匠心。研究木结构的抗震机理可为提高现代钢筋混凝土结构抗震性能, 提供参考。
参考文献
[1]周乾, 闫维明, 纪金豹.古建筑木结构抗震构造评估研究[J].工程抗震与加固改造, 2011 (04) .
[2]董俊国.浅析中国传统古建筑木结构的抗震概念设计[J].黑龙江交通科技, 2011 (04) .
[3]关晓迪.浅析中国古建筑抗震设计[J].中小企业管理与科技 (中旬刊) , 2016 (05) .
[4]汪兴毅, 杨智良.殿堂型木构架古建筑的抗震构造研究[J].合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2007 (10) .
[5]周乾, 闫维明, 周宏宇.钢构件加固古建筑榫卯节点抗震试验[J].应用基础与工程科学学报, 2012 (06) .
http://m.rjdtv.com/tumujianzhulunwen/4658.html
