中國木構古建筑結構特性分析

摘? ? 要：中國數千年歷史誕生了一個龐大而深刻的中國文化，同時也創造了中國建筑藝術，其獨特的結構和特征是在全世界是獨一無二的，它是數以萬計的工匠智慧與汗水的結晶，與現代力學和結構設計的原則是一致的。由于大力發展城市化，古老的傳統建筑正在逐漸被邊緣化，所以必須重視對古建筑的保護。本文就中國木構古建筑結構特性展開分析。

關鍵詞：木構古建筑;結構;特性

1? 中國木構古建筑材料選擇

1.1? 選擇木材原因

首先，“木”在古代寓意萬物生長、生機勃勃，其中滲透出生命的力量。古人多居住在這種有生命的環境下，實現彼此共成長，所以從古至今人們都喜住木質建筑內。第二，運用建筑設計理念分析，老子提出建筑就是為人類居住所用，要合理布局其空間環境，做到陰陽五行之間相協調，土木作為中性材料，對人類居住最佳。第三，立足于現代研究方面，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，從木材選擇來看，節儉是我國傳統美德，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

建筑木材普遍運用針葉樹和落葉樹，針葉樹因高大平直、強度高、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，因不通風而出現腐爛。后來為解決這一問題也進行改良，將柱根置于礎石之上，但效果差強人意。木材易毀于火這是無法改變的特性，古代人們會在建筑中設置鴉吻代表人們消除火災的希冀。

2? 中國木構古建筑的構造

2.1? 木構架的基本形式

我國傳統古建筑的結構形式即木架構，在建筑過程中堅持對稱性原則，有抬梁式、穿斗式和井干式三種。

抬梁式產生于西周，架構形式向柱子的深方向在石礎上立柱，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，相鄰兩個屋架之間，每層梁的外側端架搓，架椽之于兩層擦，承受屋頂的重量，形成屋頂凹面的骨架。同時橫向各福排架相連，使房屋更具穩定性，將形成的室內空間稱之為“間”，一個建筑往往由兩間甚至更多間構成。穿斗式亦是進深方向立柱，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。穿斗式構造可使構架更穩定，抵抗地震臺風，但卻不能用來建設大型殿宇。井干式結構商朝就已經存在，使用原木或切割木料橫截面后，逐層疊合，轉角處木材端部相交，形成房屋的四面墻，在墻的左右兩側豎立著矮柱和承脊檁構成的房屋維護墻壁，這種結構可以直接建在地面上。

2.2? 地基與基礎

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

2.3? 榫卯

我國古代木結構建筑之間的連接為獨特的榫卯形式，其側向減推力效果好。在構件適當位置處制作出“卯”，從木構上切下插入“卯”的部分稱為“榫”。常用榫卯有直榫和燕尾榫，直榫端呈長方形，明清時期雀替或替木排列在下方，主要是體現審美性。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，使連接的更加穩固。

2.4? 斗拱

斗拱最早的形態是商朝擎檐柱，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，結構與前面和兩側的橫梁結合，形成了一個“井”字形的結構，其中“斗拱”成為一個交叉處加固節點，使建筑更穩固。明清時期開始用大、小額仿和隨梁枋，而由于斗拱面積漸小，距離縮小，呈現出很強的美感。作用是垂直荷載傳遞，在一定荷載下會激發斗拱會的塑性，幫助房屋減震，相較于榫卯結構作用更好。

2.5? 側腳與生起

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

3? 木構古建筑的結構作用分析

古木構建筑整體結構的框架與現代建筑中的壁架、框架和剛性框架相同。如果有地震發生時會出現地震波，首先是垂直的振動波，這首先打破了建筑物的水平狀態，當水平波出現時，它們在更大的區域造成更大的傷害，或者說旋轉地震波，對深度小、不規則布置的房屋表現出強大的破壞力。

建筑布局的縱橫比顯示了架構是怎樣抵抗橫向地震力，古木建筑所有的長與寬比例均設置在1：1.5，規則的結構規劃以及合理的比例，造就了一個很好的抗震條件。建筑的形狀越趨近于規則的矩形，內部的強度就會加大，發生平面扭轉的可能性越小。彎曲時，每根柱子上會承受相同的力，鋪作層和屋蓋是不受力的，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生變形，當外力消失時，由于其物理彈性而產生的變形將恢復到原來的狀態，進一步提高了建筑物的抗震能力。古木結構建筑的設計十分注重力學與構造之間的合理，無論是構件布置還是節點設置，都精心設計構造。

4? 總結

我國木構建筑在經過長久的發展，其結構不斷趨于合理化，在抵抗各種自然災害方面也越來越有效，如今不再只是追求功能，還與藝術更好的結合。我們應該將這種精神傳承下去，永不停歇。

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作者簡介：

侯文俊（1966—）男，山東省煙臺市蓬萊區人，民族：漢， 職稱：中級工程師，學歷：本科。研究方向：工程技術。