




木结构框架连接的几种方式
1)抬梁式 提梁架是中国古代建筑中木框架的主要形式。这种框架是在柱顶或柱网上沿房屋深度方向铺设若干叠梁。横梁一步一步缩短,层间用短柱或木块,顶梁间用小柱或三角撑组成三角形屋架。相邻屋架之间,每层两端的梁和顶梁之间的小柱放在檩条上。宋代,升降梁架、内外柱在堂内等高,柱头上方铺一层横层,再铺一根沿深度方向贯穿全屋并与屋顶坡度重叠的梁。大厅框架内的柱子升起,没有大梁在深度方向贯穿整个房子。短梁用来堆叠柱子。清代传统建筑可分为大建筑和小建筑两种。大型建筑档次高,多用于战斗。有的檐柱和内柱高度相同。外檐柱网层上有一层主要起装饰作用的战斗层,由横梁支撑。它的外观类似于宋代的寺庙建筑,但实际上类似于宋代的厅堂建筑。 2)穿斗式 在原有的桶形框架中,建筑物的结构框架是由立柱直接垂直承托檩条,沿房屋的深度方向按檩条数量竖起一排立柱。每根柱子用一根檩条支撑,檩条上设置椽子,屋顶荷载直接从檩条传递到柱子上,无需横梁。侧向受力主要依靠水平截面形成横架,两个纵向横架之间的连接利用横木形成房屋的空间框架。在许多民间地区,大多数房屋框架都有天花板和沉箱,横梁被天花板上下密封。从上方视线看不到的框架往往采用斗过框架,由直接承重檩条的立柱和穿过檩条的横梁连接而成。有些地区,一个房间多采用穿斗式框架,几个屋架不一样,不管明室采用提梁式,二个房间和山墙面(除了硬山檩条)采用穿斗式还是插梁式。斗架的关键是“磨损”。无论叫“梁”还是“方”,它与柱的连接都是通过柱的榫卯形式完成的。 2)穿斗式 在原有的桶形框架中,建筑物的结构框架是由立柱直接垂直承托檩条,沿房屋的深度方向按檩条数量竖起一排立柱。每根柱子用一根檩条支撑,檩条上设置椽子,屋顶荷载直接从檩条传递到柱子上,无需横梁。侧向受力主要依靠水平截面形成横架,两个纵向横架之间的连接利用横木形成房屋的空间框架。在许多民间地区,大多数房屋框架都有天花板和沉箱,横梁被天花板上下密封。从上方视线看不到的框架往往采用斗过框架,由直接承重檩条的立柱和穿过檩条的横梁连接而成。有些地区,一个房间多采用穿斗式框架,几个屋架不一样,不管明室采用提梁式,二个房间和山墙面(除了硬山檩条)采用穿斗式还是插梁式。斗架的关键是“磨损”。无论叫“梁”还是“方”,它与柱的连接都是通过柱的榫卯形式完成的。

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。


