木材榫卯结构力学分析

木材是非均质的、各向异性的材料，树干包括许多同心圆的年轮层次，这赋予木材圆柱对称性。这种对称性体现在木材的许多物理性质上，例如弹性、强度、热传导性能等。早在1928年，普赖斯(Price)就把正交对称原理应用于木材，借以说明木材材性的各向异性。根据树干的解剖构造，它有圆柱对称性。在远离髓心的一定位置取一个小块矩形试件，要求其有一对材面切于年轮，于是这个试件就有三个对称轴:平行于纵向的L轴、平行径向的R轴和平行于弦向的T轴。这三个轴大致是相互垂直的。但这三个方向的弹性常数不同。虽然径向轴在木材中是发散的，而不是平行的，并且L--T面也不是完全的平面，而是略似圆柱面。但经常仍然可以把这三个轴当作相互垂直的弹性对称轴，这样就把正交对称原理引入到了木材上。 木材在物理力学性质方面都具有特别显著的各向异性。顺木纹受力强度高，横木纹低。斜木纹介于两者之间。木材的强度还与取材部位有关，例如树干的根部与梢部、心材与边材、向阳面与背阳面等都有显著差异。此外，无疵病的清材与有疵病(木栉、斜纹、裂缝等)的木材之间差异更大。本文仅讨论清材的力学性质。 木材受拉、受剪时，在极小的相对变形下突然发生破坏的性质称为具有脆性破坏性质;相反，木材受压、受弯破坏时，具有较大的不可恢复的塑性变形性质。木材顺纹受力时，受压强度比受拉强度低。

中国古典建筑的结构特征

穿斗式，一称穿逗式。与抬梁式不同，穿斗式把沿每间进深方向的柱随着屋顶的坡度升高，直接承檩，用另一组为“穿”的木枋穿过各柱，使之连成一体，成为一道屋架；各屋架又用一种为“逗”的木枋联系。檩上承椽，与抬梁式相同。无论抬梁式还是穿斗式都是以柱、枋、梁、檩、椽等构件组成的木构架为骨架，其它材料为围护结构的建筑。木构架是在柱基上立柱，柱与台基的连接多采用浮摆式平面接触，而柱与墙之间通常有一定间隙，其间几乎没有力学联系，因此，多数情况下柱基连接可简化为固定铰支座的力学模型，其模型分析与其它非木结构的梁柱力学特性分析类似。柱间用枋联系，柱上架梁，梁的两端承檩，檩上排列椽子，椽上再铺望板与瓦片，形成屋面。所以整个屋顶压在檩条上面，屋顶的重量都由木构架承担，而墙壁只起遮蔽和隔断空间的作用。这样就给整个建筑物极大的灵活性，也为建筑内部空间的分隔带来很大的方便。不仅墙壁上门窗的大小不受限制，而且可以建成没有墙的建筑，如凉亭与长廊。而欧洲建筑中的承重墙因需要负重，门窗不能开得太大。除结构形式外，中国古典建筑有特点的要素为斗栱和榫卯。 园林中廊架的造景作用 （1）联系功能。廊架将园林中各个景点各个景区有序不紊地连成一个整体，虽然看起来有些许的散置但是不零乱。廊架将建筑单体联合成有机的群体，使园林错落有致，主次分明，廊架还可以配合园路，使全园构成一片通道网络方便游人游览以及各种活动，用线联系全园。 （2）组廊成景。廊架作为一种景观小品，其本身就具有一定的内部空间和外部延伸空间，既可以独立完成组织空间的功能，又可以与其他造景要素结合，构成复合景观空间。廊架的体态通透开畅，特别是善于与地形结合，可以盘山腰；可以穷水际；还可以通花度壑，与自然交融，充分体现出自然美与人工美的 结合。 （3）分隔空间并围合空间。可以在花墙的转角或者尽端划分出小小的天井，用来种植花草攀援在小型廊架之上构成小景，使空间充满层次丰富、隔而不断、相互渗透的美感；廊架同时又可以将空旷开敞的空间围合成封闭的空间，在宽阔中有封闭，在热闹中又充满静谧，使空间情趣、美感倍增。 （4）实用功能。廊架具有系列长度的特点，适合用作展览用房。现代园林中的各种展览内容与廊架的形式结合得尽善尽美，如书画廊、花卉廊等，特别受群众的欢迎。此外，廊架还造就了休憩、赏景的绝美佳境。