文档介绍：关于古建筑木结构的结构性能研究分析
杭州市西湖水域管理处
摘要:古墓建筑作为古人留给我们的宝贵遗产,具有十分重要的文化价值。本文就从古建筑木结构的性能出发,结合现实生活中的具体性能,对古建筑木结构的特点、价值以及保护进行深入的探究,针对目前出现的问题并对未来发展趋势进行讨论。
关键词:古建筑;木结构;结构性能

古建筑作为世界文化遗产,是一个国家的标志与象征。也是人类各个时期物质文明和精神文明的结晶。因此,做好这些古文化遗产的研究与保护就显得尤为重要。保证古建筑木结构稳定的保存,提高其变形承载能力是世界古建筑工作者的当务之急。
一、古建筑木结构的特点
台基、木梁架屋身及屋顶花园是构成古建筑的三个基本要素。屋顶一般是古建筑的特色部分,而木结构屋身在技艺和科学方面有着独特的魅力。无论是科学还是美学,木技术都取得了巨大的成功,并对古建筑的发展起到了重大的贡献。
下面,简单归纳中国古建筑木结构的几个特点:
1. 木材为主建造,构架制度一般采用“梁柱式建筑”。
2. 斗拱结构一般是梁柱之间构成的关键。
3. 多以建筑组合的方式作为基本平面进行铺展。
4. 古建筑木结构外一般都有保护结构。
二、古建筑木结构性能的研究
1970年以后,国内外学者逐渐开始了对古建筑木结构的研究,对其木结构的营造技术和构造特点有了一定的研究成果。下面,我们以古建筑木结构的
结构分层为例,对古建筑木结构的结构性能进行深入的研究。
1. 古建筑木结构的台基层
磉墩、础石和磉墩下的人工夯土台是构成台基层的三要素。其中,人工夯土台作为古建筑木结构的基座能够使建筑物欣赏起来更加美观同时提高了建筑物的外在气势。不过,在台基的不断加高过程中,木结构的安全性、稳定性以及抗震性有着很大的威胁,因为高台基的存在使得上部木结构的动力特性受到很大的影响,放大了上部上部结构的位移和加速度。从而使古建筑木结构的稳定性大大降低。
平摆浮搁的连接方式一般作为古建筑柱脚与础石连接的方法,这种连接方式可以大大减少地震对古建筑的影响。通过国内外学者的长期研究表明,一般地震强度到达某一数值时,柱脚会发生相应的摩擦与滑动,通过滑动可以达到减震的目的,通过改变结构的自震频率从而改变结构在地震作用下动力的特性。同时,柱脚的滑动使得柱脚对地震作用的传递上限为最大静止摩擦力的大小,从而大大提高古建筑的隔震效果,有利于古建筑的长久保存。
2. 古建筑木结构的柱架层
国内外学者对古建筑的柱架层有着深入的研究。
古建筑木结构的柱架层不同于现代建筑物的关键所在就是在不耗费一钉一铁的基础上通过榫卯来连接梁柱节点以及通过侧脚,生起等做法进行柱架的连接。
对于为什么采用侧脚和生起的做法国内外学者通过一系列的研究得出了结论,结论表明,采用侧脚和生起的做法既可以一定程度上减小柱头的加速度、位移以及檐柱的轴压力的响应峰值,从而使各构件的受力得到优化,使古建筑的抗震性和稳定性得到极大程度的优化。
3. 古建筑木结构的铺作层
铺作层是由栱、昂、枋等四部分组成的以横木交叠铺成的具有大弹性的垫梁支座层,它是柱架层与梁架层之间的过度部分。它的主要功能就是支撑上部的屋顶,构造连接和空间过度这三项。
我们通过骨架曲线来对其抗侧移程度进行了深入的研究,从而得到了铺作层的恢复力