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木结构古建为何抗震性能优异
作者:MaiTu.CC  文章来源:中国图纸交易网  点击数 0  更新时间:2013/4/24  文章录入:admin

提 要:本次芦山震中的百大哥屋,天津蓟县独乐寺,山西应县木塔等我国良多古代建筑都成功地承受过大年夜地动的考验,千百年来均经历过多次地动仍然傲然耸峙。古建筑为何能抗震?它们又是如何抗震的?

尽招一:古建筑的台基可谓整体浮筏式根本

  我国古代很少建造平面复杂的建筑,首要采取长宽比小于2∶1的矩形。法则的平面形态和布局布局有益于抗震。传统建筑常常是中间的一间(把稳间)最大年夜,两侧的次间、梢间等顺次缩小面宽,如许的设计很是有益于抵当地动的扭矩。

  中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成,高等第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布局说话描述,可谓“整体浮筏式根本”,好比是一艘大年夜船载着建筑漂浮在地动构成的“惊涛骇浪”中,可以或许有效地避免建筑的根本被剪切粉碎,削减地动波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采取抬梁式机关,在构架的垂直标的目标上,构成下大年夜上小的布局外形,实践证实这类机关编制具有较好的抗震机能。优雅的大年夜屋顶是中国古代传统建筑最凸起的形象特点之一,并且对进步建筑的抗震能力也做出过相当的供献。构成大年夜屋顶(特别是庑殿顶、歇山顶等)需要复杂布局和大年夜量构件,大年夜大年夜增加了屋顶乃至全部构架的整体性;复杂年夜的屋顶以其自重压在柱网上,也进步了构架的不变性。

  尽招二:斗拱

  斗拱是中国古代建筑抗震的又一名首要“兵士”,在地动时它像汽车的减震器一样起着变形消能的感化。它是由若干斗形的木块和弓形的短枋木彼此交代组合而成的构件,用在柱头顶或额枋之上,起着承托梁架和出挑屋檐的感化。本地动产生时,屋顶与柱之间的若干组表里檐斗拱像弹簧层一样起着变形消能的感化,从而大年夜大年夜削减了建筑物的粉碎程度。汗青上,良多带斗拱的建筑都能抵抗强烈地动,好比山西大年夜同的华严寺,在没有斗拱的低等第从属建筑被粉碎殆尽的环境下,带斗拱的首要殿堂仍能幸存,充分辩了然斗拱匹敌震的供献。斗拱但能起到“减震器”的感化,并且被各类程度构件连接起来的斗拱群可以或许构成一个整体性很强的“刚盘”,遵循“能者多劳”的原则把地动力传递给有抗震能力的柱子,大年夜大年夜进步了全部布局的安然性。 
     

     尽招三:榫卯是抗击地动的关头

  除这些较较着的手法外,中国古代传统建筑中还利用了大年夜量的其他手艺办法,这些办法是古建筑抗震的关头。好比榫卯的利用,榫卯是极其精美的发现,我们先人早在7000年前就开端利用,这类不消钉子的构件连接编制,使得中国传统的木结构成为超出了当代建筑排架、框架或刚架的特别柔性布局体,不单可以承受较大年夜的荷载,并且承诺产生必然的变形,在地动荷载下经由过程变形接收必然的地动能量,减小布局的地动响应。

  还有如柱子的生起、侧脚等技法降落了建筑的重心,并使整体布局重心向内倾斜,加强了布局的不变性;柱顶、柱脚别离与阑额、地袱和其他的布局构件连接,使柱架层构成一个闭合的构架系统,用现代术语来讲,就是构成上、下圈梁,有效地避免了柱头、柱脚的移动,加强了建筑构架的整体性。梁架系统经由过程阑额、由额、柱头枋、蜀柱、攀间、搭牵、梁、檩、椽等诸多构件强化了联系,较着加强了布局的整体性;柱子与柱础的连络编制能较着地削减柱底与柱础顶面之间的摩擦,进而有效地产生隔震感化;在高大年夜的楼阁中,如独乐寺不雅音阁、应县木塔等,都在暗层中设有斜撑,大年夜大年夜强化了构架对程度冲击波几次感化的抵当能力;在外檐柱间设置较厚的墙体,起到现代建筑中“剪力墙”的感化诸如斯类,举不堪举,大年夜到建筑群体的布局措置,小到构件断面的尺寸设计,处处都揭示出古代工匠们在抗震设计方面的常识和匠心。