中国木结构浅谈---木结构建筑

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1、中国木结构浅谈祝恩淳潘景龙哈尔滨工业大学土木工程学院木结构研究中心主要内容1引言2中国古代木结构3建国后的中国木结构及现状4中国木结构展望5结语1引言我国木结构建筑历史辉煌悠久，是中华文明的重要组成部分，且对日本、朝鲜等邻国产生过重要影响。建国初期，木结构曾在国民经济建设中发挥着重要作用。由于木材短缺，至上世纪七十年代末，木结构在中国的研究应用陷于停滞，时达二十余年之久。上世纪九十年代末期我国引进北美轻型木结构，标志着木结构的研究与应用在我国逐步恢复。本报告将介绍中国古代木结构的主要结构体系和节点连接特点，通过几个实例展

2、现了中国古代木结构所取得的成就。对建国后中国木结构由兴盛到停滞再到复兴的历程进行了回顾，对中国木结构的现状进行了陈述。认为，发展具有中国特色的木结构，首先要深入学习了解国际木结构先进技术，大力开展科学研究，完善木结构设计计算理论，加强木结构类技术标准的制订，促进适合于建筑结构用木（竹）产品的研发和生产。一家之言，观点难免存在有失偏颇之处。供同行参考，并欢迎批评指正。2中国古代木结构2.1考古发现分别代表两河流域文明的浙江余姚河姆渡遗址和西安半坡遗址，则表明早在七至五千年前，中国木结构技术已达到了相当高的水平。河姆渡遗址榫

3、卯连接的形式:河姆渡晚期木柱残段及柱脚:遗址残存木构件表明榫卯连接在当木柱已用石斧等工具加工成矩形截面；时已相当完善。图中所示是归纳出的由于此地水丰湿润，土质软弱，已采几种常用形式。这类榫卯连接在随后用木桩或图中可见的木板作基础。不的数前年岁月里沿用、演化，以致成可否认，这就是现代桩基础和片筏基为我国木结构连接的特点之一。础的鼻祖。西安半坡遗址某房屋木构架的复原图:其木柱布置已略呈柱网，房屋已具“间”的雏形，中间一列四柱高出檐柱以承托脊檩。中国木结构典型的梁柱式构架初现于此。2.2古代木结构的结构体系中国古代木结构在上述

4、原始雏形的基础上不断演化改进，逐渐形成了梁柱式构架和穿斗式构架两类主要体系。北京故宫太和殿的横剖面图-梁柱式构架典型的梁柱体系梁柱式构架:柱网下以石础为基，上或以榫卯或以斗拱（大型重要建筑）承托横梁（古名额、枋）；横梁上再立短柱，承托更上一层横梁，最上层横梁承托檩子。横梁跨度自下而上逐层减小，形成坡屋顶构架。与西方木结构体系不同，中国古代木结构并不采用任何形式的桁架（屋架）。全部柱子落地式部分柱子落地式穿斗式构架示意图穿斗式构架流传于长江流域及以南地区，主要用于民间住宅建筑。穿斗式构架的主要构件有柱、穿枋、斗枋、纤子和檩

5、子。穿枋沿房屋横向穿过柱子形成木排架，斗枋象梁柱式构架中的额枋沿纵向穿过柱子，以固定排架，从而形成木框架。纤子搁置于斗枋之上，以便铺设楼板。檩子直接搁置在柱顶上，而不同于梁柱式构架搁置于梁头上。2.3榫卯连接与斗拱连接连接梁柱的榫卯木节-天然的榫卯连接榫卯连接:自然界中树枝杈生于树干，树干、树枝有机地“连接”为整体，形成可以承重的结构。观察一含木节的树干的纵剖面，会发现节孔恰似一卯眼，枝根恰似一榫头插入节孔。这可谓一种天作之合的“榫卯”连接。效法自然，将梁（枋、额）等水平构件端部切削成榫，在柱上凿孔为卯，梁柱便通过榫卯连

6、接为一体。这种连接浑然天成而历久不衰。佛宫寺大殿中的斗拱连接斗拱斗拱连接:树干顶端向上向外生长枝杈以承托树冠，承重力与风力，可谓树状结构。古代木结构中，在柱顶向上向外逐层叠放弓形悬臂构件，是谓拱；拱与拱之间设置方形木垫块，是谓斗，合称斗拱以承托横梁。斗拱增大了梁的支承长度，减小了梁的跨度，且便于形成屋面挑檐。斗拱连接恰似由树干顶端扩展的树冠，是效法自然的又一杰作。榫卯与斗拱连接是一类半刚半铰的节点，各部件间具有摩擦、滑移的能力，节点具有耗能功效。加之木材本身的韧性较好，因此中国古代木结构具有良好的抗风、抗震能力，这是宋代

7、以降我国众多古代木结构得以传世至今的原因之一。2.4中国古代木结构范例1．应县佛宫寺释迦塔-我国现存最古老、最高的木结构应县木塔全貌应县木塔剖面图应县木塔位于山西应县城内西北佛宫寺内，俗称应县木塔。木塔建于辽清宁二年（公元1056年），金明昌六年（公元1195年）增修完毕。是我国现存最高最古的一座木构塔式建筑，也是唯一一座木结构楼阁式塔。塔建造在四米高的台基上，塔高67.31米，底层直径30.27米，呈平面八角形。第一层立面重檐，以上各层均为单檐，共五层六檐，各层间夹设暗层，实为九层。因底层为重檐并有回廊，故塔的外观为六

8、层屋檐。塔身采用内外两环的柱网布置，内环柱以内为内槽，在明层内形成高敞空间供奉佛像，外槽则提供人流活动空间。暗层为容纳平座结构和各层屋檐提供空间，同时亦为承托其上明层的平台。平台式轻型木框架有类于此。木塔所有各层间的上下柱是不连续的，此亦有类于平台式轻型木框架。上层柱的柱脚插入下层柱柱头的斗拱中，但外檐柱与其下方平座