中国木结构古建筑的性能

中国古代木结构建筑的结构特征和木材性质 我国古代建筑多为木结构，因为木结构性能好，能承受整个建筑结构的荷载，并能保持长期稳定。古建筑种类繁多，风格复杂，主要有庞店建筑、丘陵休息建筑、硬山建筑、滚棚建筑和尖楼等。设计布局均衡对称，层次分明，周边房屋，中央庭院。古建筑用的木材大多是优质木材，有很多优点。1)木材需要具有良好的韧性，能够承受一定的振动和冲击；2)高强度和多孔结构使木材具有更好的隔热性能；3)木材可长期处于干燥或水环境中，仍具有良好的性能，不易变形；4)木材具有易操作、易加工的特点，可以制成多种构件和形状，既美观又牢固；5)木材资源广泛，可大面积使用，分解后的木材不会影响社会环境，环保。 铺装层和屋面层的结构性能 梁框架层和柱框架层之间的过渡段为铺装层，主要由横杆搭接形成垫梁支座，包括“梆梆”等部分。其主要作用是起到结构连接、过渡空间和支撑大屋面的作用，抗震性能好。而且邦邦的整体结构可以延伸出挑檐，使雨水不会侵蚀柱身，还可以起到传荷、耗能、减震、减跨的作用，美观性好。古建筑木屋顶是封建政治制度和等级制度的象征，政治需要远远超过对形式的追求。屋顶的上品是厅堂式，只能供皇家建筑或寺庙建筑使用，其次是歇山式屋顶、悬山式硬山式滚棚和中聚尖式等。 结构的整体抗震性能，古建筑的木结构可以起到很好的抗震作用。通过对古建筑抗震减震思想的分析，可以为现代建筑结构提供良好的数据支持。

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。