摘? ? 要：中國(guó)數(shù)千年歷史誕生了一個(gè)龐大而深刻的中國(guó)文化，同時(shí)也創(chuàng)造了中國(guó)建筑藝術(shù)，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特征是在全世界是獨(dú)一無(wú)二的，它是數(shù)以萬(wàn)計(jì)的工匠智慧與汗水的結(jié)晶，與現(xiàn)代力學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是一致的。由于大力發(fā)展城市化，古老的傳統(tǒng)建筑正在逐漸被邊緣化，所以必須重視對(duì)古建筑的保護(hù)。本文就中國(guó)木構(gòu)古建筑結(jié)構(gòu)特性展開分析。

關(guān)鍵詞：木構(gòu)古建筑;結(jié)構(gòu);特性

1? 中國(guó)木構(gòu)古建筑材料選擇

1.1? 選擇木材原因

首先，“木”在古代寓意萬(wàn)物生長(zhǎng)、生機(jī)勃勃，其中滲透出生命的力量。古人多居住在這種有生命的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)彼此共成長(zhǎng)，所以從古至今人們都喜住木質(zhì)建筑內(nèi)。第二，運(yùn)用建筑設(shè)計(jì)理念分析，老子提出建筑就是為人類居住所用，要合理布局其空間環(huán)境，做到陰陽(yáng)五行之間相協(xié)調(diào)，土木作為中性材料，對(duì)人類居住最佳。第三，立足于現(xiàn)代研究方面，木材可將人置身于自然中，木材具有溫暖、柔和特性，放松心境。第四，從木材選擇來(lái)看，節(jié)儉是我國(guó)傳統(tǒng)美德，而木材恰與這一美德相符合，因而建筑之中選擇木材便是必然。

1.2? 木材特性

建筑木材普遍運(yùn)用針葉樹和落葉樹，針葉樹因高大平直、強(qiáng)度高、不易變形的特性而用于承重，落葉樹因矮小、密度大、加工困難的特性而用于裝修。木材易腐蝕和毀于火，古代柱根往往埋于地表之下，因不通風(fēng)而出現(xiàn)腐爛。后來(lái)為解決這一問題也進(jìn)行改良，將柱根置于礎(chǔ)石之上，但效果差強(qiáng)人意。木材易毀于火這是無(wú)法改變的特性，古代人們會(huì)在建筑中設(shè)置鴉吻代表人們消除火災(zāi)的希冀。

2? 中國(guó)木構(gòu)古建筑的構(gòu)造

2.1? 木構(gòu)架的基本形式

我國(guó)傳統(tǒng)古建筑的結(jié)構(gòu)形式即木架構(gòu)，在建筑過(guò)程中堅(jiān)持對(duì)稱性原則，有抬梁式、穿斗式和井干式三種。

抬梁式產(chǎn)生于西周，架構(gòu)形式向柱子的深方向在石礎(chǔ)上立柱，而后在柱上架橫梁，橫向仿將柱的上端連接，最上面的梁位于屋脊瓜柱上，相鄰兩個(gè)屋架之間，每層梁的外側(cè)端架搓，架椽之于兩層擦，承受屋頂?shù)闹亓?，形成屋頂凹面的骨架。同時(shí)橫向各福排架相連，使房屋更具穩(wěn)定性，將形成的室內(nèi)空間稱之為“間”，一個(gè)建筑往往由兩間甚至更多間構(gòu)成。穿斗式亦是進(jìn)深方向立柱，但柱之間間隙很小，橫向木梁不再使用，以豎向木柱代替，使用檁柱支撐體系，有疏密之分，不同密度的檁柱作用不同。穿斗式構(gòu)造可使構(gòu)架更穩(wěn)定，抵抗地震臺(tái)風(fēng)，但卻不能用來(lái)建設(shè)大型殿宇。井干式結(jié)構(gòu)商朝就已經(jīng)存在，使用原木或切割木料橫截面后，逐層疊合，轉(zhuǎn)角處木材端部相交，形成房屋的四面墻，在墻的左右兩側(cè)豎立著矮柱和承脊檁構(gòu)成的房屋維護(hù)墻壁，這種結(jié)構(gòu)可以直接建在地面上。

2.2? 地基與基礎(chǔ)

在原始社會(huì)中，扁卵石是用來(lái)擴(kuò)大立柱基礎(chǔ)的，木柱埋在較淺的地方，單柱由上部與梁等構(gòu)件連接形成空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。夏、商、西周時(shí)期，立柱不再是深埋，開始采用淺埋方式。清朝按檁的數(shù)量指定埋頭深，利用荷載條件確定地基的深度。組成臺(tái)基礎(chǔ)石材的主要構(gòu)件為“柱頂石、階條石、角柱巖”。臺(tái)基可分為普通臺(tái)基、須彌座臺(tái)基和復(fù)合臺(tái)基等，大型建筑中使用須彌座臺(tái)基。根據(jù)基材的不同部位來(lái)選擇不同的石材構(gòu)件，通常情況是在臺(tái)基中部安裝踏垛石、石材或磚塊包在臺(tái)基的角落處，放置方形截面的埋頭石柱石，并沿平臺(tái)邊緣放置條形階條石、壓面石和階沿石，柱腳處置于柱頂石、柱礎(chǔ)或碟石，用于支撐所有的重量且保護(hù)好柱子不受損傷。

2.3? 榫卯

我國(guó)古代木結(jié)構(gòu)建筑之間的連接為獨(dú)特的榫卯形式，其側(cè)向減推力效果好。在構(gòu)件適當(dāng)位置處制作出“卯”，從木構(gòu)上切下插入“卯”的部分稱為“榫”。常用榫卯有直榫和燕尾榫，直榫端呈長(zhǎng)方形，明清時(shí)期雀替或替木排列在下方，主要是體現(xiàn)審美性。燕尾榫亦是大頭榫、銀徒榫，它們更常見于柱子頂部。根窄于端部，上部大于下部，可很好的防止脫落。但根部截面抗剪強(qiáng)度較小，帶袖肩可以增加大榫的根部截面尺寸，使連接的更加穩(wěn)固。

2.4? 斗拱

斗拱最早的形態(tài)是商朝擎檐柱，從唐朝到元朝，柱頂部由斗拱支撐的梁通常插入斗拱中并與梁架形成整體，結(jié)構(gòu)與前面和兩側(cè)的橫梁結(jié)合，形成了一個(gè)“井”字形的結(jié)構(gòu)，其中“斗拱”成為一個(gè)交叉處加固節(jié)點(diǎn)，使建筑更穩(wěn)固。明清時(shí)期開始用大、小額仿和隨梁枋，而由于斗拱面積漸小，距離縮小，呈現(xiàn)出很強(qiáng)的美感。作用是垂直荷載傳遞，在一定荷載下會(huì)激發(fā)斗拱會(huì)的塑性，幫助房屋減震，相較于榫卯結(jié)構(gòu)作用更好。

2.5? 側(cè)腳與生起

側(cè)腳是在安裝屋檐外柱時(shí)，柱腳向外側(cè)偏移，柱頂向內(nèi)側(cè)偏移的適度傾斜，前后外檐柱向內(nèi)傾斜柱高的千分之一，兩山山柱向內(nèi)傾斜千分之八，角柱在兩個(gè)方向都有所傾斜，以這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物的穩(wěn)定功能。升起是柱子是從明間兩側(cè)升起的，中間的兩根柱子沒有立起來(lái)，第二根柱子高兩寸，其余的柱子都是從外側(cè)開始依次向內(nèi)遞減，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)可檐口和屋脊上翻的曲線，審美性大大提升。側(cè)腳與生起在明清之時(shí)就停止使用。

3? 木構(gòu)古建筑的結(jié)構(gòu)作用分析

古木構(gòu)建筑整體結(jié)構(gòu)的框架與現(xiàn)代建筑中的壁架、框架和剛性框架相同。如果有地震發(fā)生時(shí)會(huì)出現(xiàn)地震波，首先是垂直的振動(dòng)波，這首先打破了建筑物的水平狀態(tài)，當(dāng)水平波出現(xiàn)時(shí)，它們?cè)诟蟮膮^(qū)域造成更大的傷害，或者說(shuō)旋轉(zhuǎn)地震波，對(duì)深度小、不規(guī)則布置的房屋表現(xiàn)出強(qiáng)大的破壞力。

建筑布局的縱橫比顯示了架構(gòu)是怎樣抵抗橫向地震力，古木建筑所有的長(zhǎng)與寬比例均設(shè)置在1：1.5，規(guī)則的結(jié)構(gòu)規(guī)劃以及合理的比例，造就了一個(gè)很好的抗震條件。建筑的形狀越趨近于規(guī)則的矩形，內(nèi)部的強(qiáng)度就會(huì)加大，發(fā)生平面扭轉(zhuǎn)的可能性越小。彎曲時(shí)，每根柱子上會(huì)承受相同的力，鋪?zhàn)鲗雍臀萆w是不受力的，它們將大部分力分配到山面柱體和柱體之間的墻體上。木材即使在短暫的外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力消失時(shí)，由于其物理彈性而產(chǎn)生的變形將恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，進(jìn)一步提高了建筑物的抗震能力。古木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)十分注重力學(xué)與構(gòu)造之間的合理，無(wú)論是構(gòu)件布置還是節(jié)點(diǎn)設(shè)置，都精心設(shè)計(jì)構(gòu)造。

4? 總結(jié)

我國(guó)木構(gòu)建筑在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)不斷趨于合理化，在抵抗各種自然災(zāi)害方面也越來(lái)越有效，如今不再只是追求功能，還與藝術(shù)更好的結(jié)合。我們應(yīng)該將這種精神傳承下去，永不停歇。

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作者簡(jiǎn)介：

侯文?。?966—）男，山東省煙臺(tái)市蓬萊區(qū)人，民族：漢， 職稱：中級(jí)工程師，學(xué)歷：本科。研究方向：工程技術(shù)。