中國南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)機制研究

中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的各個構(gòu)件之間一般采用榫卯構(gòu)造連接，作為中國乃至東亞木構(gòu)建筑中的核心技術(shù)問題，對榫卯的科學(xué)認識是正確理解中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑體系結(jié)構(gòu)機制的關(guān)鍵。作為一種節(jié)點方式，榫卯既承擔著木構(gòu)體系中力的傳遞與分配的秩序，也影響著結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定。中國傳統(tǒng)木構(gòu)體系中的榫卯節(jié)點可以從木構(gòu)件交接的構(gòu)造方式分為水平與水平構(gòu)件交接、水平與垂直構(gòu)件交接，垂直與垂直構(gòu)件交接，水平與傾斜構(gòu)件交接幾個大的類型，但如同木構(gòu)體系呈現(xiàn)的復(fù)雜形態(tài)一樣，從體系性、時代性和地域性而言，榫卯的做法是一直處在變化與區(qū)別之中。尤其在南方地區(qū)的穿斗體系中，榫卯木構(gòu)架的連接明顯區(qū)別于北方的層疊累加的抬梁結(jié)構(gòu)。南北方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的差異表現(xiàn)在榫卯節(jié)點方面，主要體現(xiàn)在以下四點：（1）構(gòu)架體系的差別：北方多受抬梁式構(gòu)架的影響，南方則穿斗較多，北方的榫卯銜接很少完全穿透構(gòu)件，榫長短；南方有專門穿透構(gòu)件的榫卯類型，如半榫和透榫；（2）比例的差異：北方木構(gòu)件粗大，榫卯粗短；南方構(gòu)件纖細，榫卯細長；（3）習慣作法的差異：北方柱頂使用饅頭榫，南方使用透榫等；（4）風格的差異：北方受官式影響大，作法較為成熟固定；南方主要為民式，有較多的變化。雖然越來越多的學(xué)者開始投入到中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑榫卯節(jié)點結(jié)構(gòu)機制的研究當中，也得到了大量的研究成果，但目前尚沒有學(xué)者對中國南北方木構(gòu)榫卯節(jié)點做法和結(jié)構(gòu)機制的差異性進行研究。

由東南大學(xué)城市與建筑遺產(chǎn)保護教育部重點實驗室的淳慶博士擔任通訊作者撰寫的《中國南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑典型榫卯節(jié)點抗震性能試驗研究》一文將中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑體系化和區(qū)域化，對南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑典型榫卯節(jié)點的受力性能展開初步研究，為該類建筑的保護修繕提供科學(xué)依據(jù)。該文已發(fā)表在《中國科學(xué) 技術(shù)科學(xué)》2011年第9期上。

目前，國內(nèi)研究主要針對北方傳統(tǒng)木構(gòu)體系而言，研究對象均依據(jù)宋營造法式，構(gòu)件粗大，榫卯節(jié)點主要選用燕尾榫和直榫兩種，較為單一。而國外研究主要針對當?shù)靥赜械哪緲?gòu)體系，明顯區(qū)別于中國傳統(tǒng)木構(gòu)。目前的研究均未能反映出以穿斗體系和營造法原形式為主的中國南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑受力機理。

這一研究的創(chuàng)新之處在于首次通過試驗方法對中國南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑典型榫卯節(jié)點的

受力性能進行了研究。其中包括：燕尾榫、半榫、十字箍頭榫以及饅頭榫四種典型榫卯節(jié)點（圖1），獲得了這四種典型榫卯節(jié)點的破壞模式、滯回曲線、骨架曲線以及轉(zhuǎn)角剛度。研究成果可為中國南方傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的修繕保護提供理論基礎(chǔ)。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目（批準號：51008059）資助。