木结构之直榫和燕尾榫的比较

在中国古代，木结构的构件主要采用榫卯连接。榫卯节点由榫头和榫眼组成，能够承受一定的弯矩，具有良好的弹性和抵抗水平推力，并允许一定的变形，表现出很强的半刚性特性，可以吸收一定的地震能量，降低结构的地震响应。通过模拟得出以下总结： (1)透榫和燕尾榫是典型的半刚性连接，介于铰链和刚性连接之间。它们的共同特点是能转动，能承受弯矩。榫卯摩擦滑移具有耗能减震功能，是古代木结构抗震性能良好的重要原因。 (2)两种榫卯节点由于结构不同，其力学性能也不同。从骨架曲线可以看出，榫的初始刚度较大，刚度衰减缓慢，没有明显的下降截面，强度高于燕尾榫。但燕尾榫的初始刚度较小，刚度衰减比榫快，出现下降段。 (3)两个榫卯节点的滞回曲线呈倒Z形。试验过程与理论分析一致，滞回区饱满，说明它们具有良好的耗能效果。拟合的弯矩-转角方程和恢复力模型反映了半刚性榫卯连接特性的刚度变化规律，适用于类似木结构的静力传递和结构动力分析计算。 (4)两个榫卯节点的刚度变化属于非线性变化，经历了结构连接阶段、滑动阶段、工作阶段和破坏阶段四个阶段。而且从工作阶段到失效阶段刚度大大降低。可见榫卯一旦被拔出或变形过大，就会失去继续承载的能力。这些基础理论可以为古建筑木结构的抗震性能研究和修复加固提供理论依据。

斗拱的结构和部位叫法

在建筑物的部位关系上,斗拱共有三种不同的方位。从这个角度能够将斗拱分为三类，在柱之上,叫做“柱头科”。柱头科是桃尖梁头与柱头间的垫托部分,所以柱头科的投翘或头昂比平身科的头翘或头昂加厚一倍,并且越往上层越加厚,到上层就直接接受由内部伸出来的桃尖梁头。 在柱间额杭之上,叫做“角科”。一般斗拱只要一个外面一个里面,角科却一起有两个外面并且一起左方的正面便是右方的旁边面于是在正面做拱的转了角便是昂或翘。 在屋角柱头上,叫做“平身科”。其功用远不及柱头科重要,差不多是一种朴实的装修。结构与柱头科略有不同,柱头科的桃尖梁头方位在平身科则为耍头,上面再加撑头木两者合起来的高度与桃尖梁头高度相同。 而按斗拱支承距离不同,也能够将斗拱分类。简略的斗拱为“一斗三升”,也有较杂乱的形式。在一斗三升的里外加一层拱,就增加了一段支承距离,叫做“出踩”,即多了两踩,成为三踩斗拱。较杂乱的斗拱还有五踩、七踩、九踩、十一踩。跳出越多,建筑的等级就越高,当然,斗拱结构“愈杂乱便愈漂亮”的檐下装修作用也便一起产生了。 斗拱的结构上有四种重要的构件略似弓形,方位与建筑物外表平行的叫做拱形式与棋相同,而方向与拱成正角的叫做翘翘的向外一端特别加长,斜向下垂的叫做昂在棋与翘的相交处,在棋的两头,介于上下两层的棋间,有斗形立方块叫做升在翘的两头,介于上下两层翘或昂间的斗形方块叫做斗。