古建筑柱架层说明

国内外对古建筑木结构的研究很多，而不是用一根铁一根钉，梁柱节点和侧脚的榫卯连接、吊装、麻雀替代等特殊方法是古代木构架与现代建筑结构区别的关键点。 古建筑构架 侧脚和出生的实践和发展原因，通过建立侧脚和立管的有限元分析模型，定量分析表明，侧脚和立管不仅可以不同程度地降低檐口柱的加速度响应峰值、位移响应峰值和轴向压力响应峰值，而且可以显著降低檐口柱的倾覆力矩，从而限制木框架的位移，优化各构件的应力，提高结构的抗震性能和稳定性。额头下的麻雀类似于现代建筑结构的腋梁。麻雀的使用不仅丰富了立面，还增强了梁端的抗弯和抗剪性能，不仅提高了节点的刚度和强度，还减小了前额的计算跨度，从而减小了前额的受力。 榫卯节点不同于现代建筑结构节点，具有较强的转动能力，能传递一定的弯矩，具有明显的半刚性特征。详细介绍了古代木结构中常见的榫卯结构及其组装技术；提出榫卯连接是介于刚性连接和铰链连接之间的半刚性连接，并利用空间二节点虚拟弹簧单元昆明理工大学、Xi建筑科技大学、东南大学、北京工业大学等对这种半刚性连接进行模拟。对榫卯节点和直榫节点的柱进行了大量的拟静力试验，详细分析了榫卯节点的工作机理、破坏模式和抗震性能。此外，日本京都大学铃木教授课题组和韩国原子能研究所综合安全评估小组也对古代木榫卯节点的抗震性能进行了动静态分析；通过数值模拟研究了榫卯节点的力学性能。 景观古建筑 一系列研究表明:半刚性榫卯节点在水平重复荷载作用下，由于榫卯之间的滑动和有限转动，具有明显的滞回耗能和减振作用；定性地给出了榫卯节点刚度的变化规律。对于柱框架来说，柱脚的水平摆动和浮动放松了柱与基础之间的相互约束，即柱与基础石材的界面可以抵抗压缩但没有抗拉能力。在水平倾覆力矩的作用下，允许柱架在与基石的界面处有一定程度的抬升。在地震作用下，柱架的反复升降和返回引起柱架的摆动，形成摆动和自复位结构，一方面降低了柱架本身在强震作用下的延性需求，降低了地震的破坏。

中国古建筑柱架结构

根据建筑空间使用的不同，中国古代木结构建筑柱网有不同的布置方式，如“身内单槽，周匝无副阶”、“副阶周匝身内单槽”、“身内双槽周匝副阶”、“副阶周匝身内金箱斗底槽”等。按分槽柱网，结构柱架层简支搁置在柱顶石上。柱头与上面的栌斗的连接方式有两种：一是水平搁置，二是柱头留有镘头榫，同时斗底留有海眼。与这两种方法相对应，柱底与柱顶石的连接也是水平搁置或留有馒头榫嵌入柱顶石的海眼中。中国木构古建的空间稳定是依靠各个基本间架维系的。各柱按分槽位置布置，由阑额、由额、内额、地栿相搭构成空间稳定的框架间架。基本的结构间架称“间”。梁思成先生从建筑的角度，提出“间”是中国古建的小单位。 无论建筑平面如何变化，柱额层必须是一个独立的稳定的空间体系。简单的结构间架是在形成一个间架的四个立柱端头横向施额枋，纵向施随梁枋，通过榫卯固定，形成空间门式简支框架。梁架层的屋盖，加强柱额层的空间稳定。因此柱架的稳定不依赖基础对柱子的嵌固，柱因下端自由简支，上端嵌固，它们的“跟”不在基础，而在上方的额枋和屋盖，因此柱架像八仙桌。正是由于“间”的套用和扩展才形成丰富多变的平面布局。 大屋顶屋架的主要结构形式 木结构古建筑常会采用大屋顶屋架，如楼、廊、亭、榭等等， 超大的结构会用为钢木屋架，对于每一榻屋架，其作为主要承载结构可以看做梁杆组合结构，根据整个大屋顶屋盖的不同位置，其结构形式也有差别，调查已有建筑物的钢木析架结构形式，不同形状和尺寸的屋架共有7种，其中不同形状的钢木精架有以下七种，如下图所示，分别编号为一号至七号形状屋架。