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。

廊架设计要求——满足使用功能需求

任何一种产品的设计首先必须满足功能需要，任何形式都要以实现功能为前提，有些廊架不仅仅是点景，更重要的是起到遮风避雨、逗留休息的作用，或者用于引导人流、组织流线等。因此，在廊架设计的时候一定要根据园林景观需求，充分考虑好廊架实用功能的需要，如要起到遮风避雨的作用就需要顶棚设计有遮挡，玻璃或者其他材质的遮挡板；逗留休息则需要设置座椅，设置多少座椅，而且要考虑座椅与立柱如何更好地结合，才能自然不突兀。再如，有些廊架需要植物爬藤，那么就要考虑立柱与立柱之间是否需要设置花箱，或者留出种植植物的空间，以方便植物种植，有时候更要根据植物的特性来设计花架，因为每种植物的观赏价值和生长要求不尽相同，做设计之前必须要有所了解。如果廊架的作用是为了用于引导人流、组织流线，则必须了解好园林或者整体庭院的流线关系，思考如何更好地组织、疏通流线，配合流线对廊架进行设计，达到设计目的，否则再美的廊架也是摆设而已。所以一个好的廊架设计，必须首先是满足使用功能的需求，做到“好用”为标准。 廊架设计要求--满足景观造景需求 园林设计中，讲究借景、对景等，借景是有意识地把园外的景物“借”到园内视景范围中来，使其与园内景物浑然一体，耐人寻味。对景则是在园林设计中，或登上亭、台、楼、阁、谢,可观赏堂、山、桥、树木等，或在堂、桥、廊等处可观赏亭、台、楼、阁、榭等，简单说对景就是从甲观赏点可以观赏乙观赏点，从乙观赏点又能观赏甲观赏点的这种造景方法。廊架本身就是一件艺术品，很多时候是为了点缀周围环境而设计，使其成为一个景观节点，目的是让来客驻足赏景，设计的时候就需要充分考虑周围环境，合理运用借景、对景或者其他手法，把廊架做出特点，突出新意，创造巧而美的视觉交点，打造丰富多变的空间。同时视野要开阔，要通透开敞，使廊架置身于环境之内，融汇于自然之中，不受阻隔，满足来客的期待。廊架自身造型注意要有韵律感的延续，能和其他景观流畅贯通，相得益彰，与自然生态和谐搭配，增加观赏价值和文化内涵，做出廊架的价值感。