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木塔结构 木塔结构在结构设计中的几点启示
【摘要】：本文试图通过分析山西应县木塔部分结构设计技巧为现代建筑结构设计提供一些借鉴。 关键字：应县木塔;刚柔并济;斗拱吸能机构
当今的建筑结构设计原则主要是刚柔相济来源：考试大的美女编辑们、多重设防、抓大放小和打通关节等四个方面。在将木塔的结构特点与之相比较就会发现，早在950多年前，应县木塔的设计者已经深深懂得并完美地实践了这些原则。
通过上述对应县木塔结构的粗浅分析，我们在当前建筑结构设计特别是高层塔式建筑结构设计工作中可以借鉴大量的经验，譬如双层套桶式结构、斗拱构造、卯榫咬合、双层地基、巧妙的吸能结构设置和合理的整体组成规划等。
众所周知，合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好，还是柔多一点好？刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢？这些问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后，专家们达成难以准确言传的共识：刚柔相济乃是设计者的追求。应县木塔的结构恰到好处的达到了人们追求的刚柔并济的境界。古塔设计者使用的双层套桶式结构、斗拱构造、卯榫咬合等木质建筑结构设计施工技术对古塔历经千年不倒的奇迹的实现起到极其重要的作用。当前我们的建筑设计、施工秉承西方工业革命的发展成果，建立在钢筋水泥等所谓现代化的短命建筑材料基础上，一味的追求简洁坚固，尽管当前出现了不小“刚柔并济”设计施工理念的转变，但是这种转变的基础立足点还是西方的近代现代的建筑设计施工理论。而且这种坚固也是“短命的”，我们可以想想看世界上有哪几座钢筋混凝土建筑的寿命超过百年，我们国家一般民用建筑是50年,大型或者比较重要的建筑为80年或以上，实际上一般寿命只有30年，这主要是混凝土在使用的过程中会缓慢的发生氧化作用，再加上晴天和雨天的湿度不同对混凝土以及其中的钢筋有很大的破坏性。
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。有人问：为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢？为什么所有构件都很强的结构体系反而不好，甚至会有安全隐患呢？ 这里面首先包含着一个简单的道理：绝对安全的结构是没有的。简单地说，虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来，各个构件协作抵抗的目的，就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁，这时候牺牲在所难免，让谁牺牲呢？明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎，不为瓦全”，如果平均用力，可能会“玉石俱粉”，损失则更大矣！在建筑结构中，柱倒了，梁会跟着倒；而梁倒了，柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大，柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效，我们故意把梁设计成相对薄弱的环节，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待，企图让他们都“坚不可摧”，则可能会造成同时破坏，后果会更糟糕，损失会更大。所以关键时刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是为了得。但取谁舍谁，真是个难题。在结构体系中，所谓关节，是指变化相聚之处，或变化出现的地方。不同类型的构件相接处，同一构件截面改变之处，是关节。广义上，诸如结构错层之处，体量改变之处，转换层亦是关节。关节无处不在，因为结构体系乃是变化的统一。木塔结构中的斗拱构造就是木塔结构中的关节，卯榫咬合的关节构造，外力突然袭来之时，对于单一的构件，力量的传递简明，因而容易控制。对于复杂的结构体系，关节的复杂性难于