论古建筑中的榫卯结构及其抗震功能.docx
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1、 论古建筑中的榫卯结构及其抗震功能 周玉(武汉纺织大学艺术与设计学院,湖北武汉430000)摘要:榫卯结构在古代一直作为我国建筑中主要的一种建筑结构,其起源历史可能还要早于汉字的历史,经过几千年不断的改良创新传承,形成一个极具特色的连接方式。通过对传统建筑结构分析,研究其在建筑上的牢固性与抗震性。并且通过与明式家具对比,探讨其具有的共性,指出榫卯结构精神的伟大以及对我们现代设计具有一定的借鉴性。关键词:中国古建筑、明式家具、榫卯结构、抗震能力一榫卯结构的特征中国古建筑以木构架结构为主,由立柱,梁,顺檩等主要构件所组成,各构件相结合的节点处由榫卯相吻合。构成一个弹性的框架,这种结构相比现代的框架
2、结构更具有一定的韧性。由于拥有这种柔韧性,不但可以使房屋承受较大的荷载,还准许房屋产生一定的变形。当地震来临时,通过变形来消耗一定的地震能量,减小结构的地震响应。在木建筑中,榫卯是用两个木构件以凹凸相结合的连接方式。凸出来的部分称作榫(榫头),凹进去的部分为卯(榫眼),榫头伸入榫眼的部分称为“榫舌”,除榫舌外的部分称为“榫肩”,在古代家具和建筑中主要起连接各个部件的作用。将榫头用以插入另一条榫眼,使得榫和榫眼相咬合就可以起到连接的方式。这种结构在古代广泛用于家具和房屋上,由于这种结构是榫与卯之间相互咬合,互相支撑,所以无论是运用在建筑中或是家具上都无需使用一钉一铁。也正是榫卯结构的发明,造就了
3、我国明式家具的辉煌。榫卯结构为何能够承受住这么大的荷载呢?以T型结构为例,如果用铁钉连接组合一起,竖枨与横枨很容易被扭曲而改变角度,而用榫卯结合,就不会被扭曲。因为榫卯结构对木构件尺寸有着很严格的精准性要求。这样就避免了各部件因压力偏差产生扭曲或因干缩湿胀产生过分的形变。在建筑中,榫卯结构形态各异,各受力部位及其荷载能力的不同,对榫卯结构也有不同的要求,所以就产生出不同形态的榫卯。比如,“避免垂直方向的柱子产生位移的管脚榫、套顶榫等;将垂直的柱与水平的梁固定的馒头榫、燕尾榫等;将水平构件间彼此固定的十字卡腰榫、大头榫等。”【1】与家具不同的是,建筑上的榫卯不仅拥有木结构的美感,还具有良好的力学
4、性能。在榫卯结合的部位准许产生一定的形变,正是由于拥有这种科学合理的拼接方式才能让许多木结构建筑保存至今。二榫卯结构的变迁中国建筑的起始时期尚未可知,从现有的文献记载中我们可知大约从7000年前的新石器时期,我国建筑从最初的巢居、穴居进化为地面建筑时就是以木构架建筑为主体。之后随着社会的进步发展,木结构建筑也随之在技术和艺术上不断的提高和完善,形成了与西方砖石建筑迥然不同的以木构架为主体的建筑体系。也就可以推断出榫卯结构早在7000年前的河姆渡文化中就出现了,比汉字的历史还要悠久。到了春秋战国时期,金属工具的发明,木构技术取得了突破性的进展,在细木作上已出现格角榫、托角榫、燕尾榫等多种榫卯,而
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