文峰塔建筑藝術(shù)及結(jié)構(gòu)受力分析

崔小敬　許紹超

1 文峰塔簡介

許昌文峰塔又稱文明寺塔，意欲振興許昌文風(fēng)。文峰塔位于許昌市文化博物館內(nèi)，東經(jīng)113°49′52.4″，北緯34°01′076″。”文峰聳秀”為許昌十景之一。

1963年文峰塔被公布為省級文物保護單位，1991年8月，國家投資25萬元由河南省古代建筑保護研究所對該塔進行測繪、維修。2006年05月25日被國務(wù)院批準列入第六批全國重點文物保護單位名單。

2 建筑藝術(shù)特點

文峰塔秀麗挺拔，逐層收分，呈柔美弧線。首層開有門洞，門上橫額，上書“文筆聳秀”。門前立兩塊石碑，赑屃馱負，磚墻瓦頂圍護，記錄歷代重修寶塔之事。每層塔角皆懸風(fēng)鈴，清脆悅耳。每層腰檐皆磚砌斗栱，菱角牙。磚砌臺基上是石制須彌座，中間束腰。從大門進入文峰塔，有踏步可攀登。踏步位于雙層夾心墻之間，堅實牢固。

許昌文峰塔平面呈八角形，為十三層樓閣式磚塔，通高51.3米，由基臺、基座、塔身、塔剎等部分組成?；_為八角形，用條磚平臥順砌而成。基座為石質(zhì)八角形束腰須彌座，表面浮雕出連續(xù)性的仰覆瓣蓮和卷草花紋，玲瓏秀麗?；掀鲋邪雸A形如意踏跺。除第一層外，其他各層之面闊自下而上逐層稍有收斂，諸層高度均勻遞減。塔身由外壁、回廊、塔心柱或塔心室等部分組成，內(nèi)外壁皆用青灰條磚壘砌而成。塔檐用仿木結(jié)構(gòu)磚質(zhì)斗拱挑出，斗拱為七踩出三翹，巧妙地分配相領(lǐng)各攢斗拱所施之正心瓜拱、廂拱及外拽瓜拱，形成規(guī)整有序的的布局。角科自坐斗斜出七踩三翹斗拱一縫。各翼角伸出石雕龍頭角梁，并用條磚砌出生頭木，使翼角翹起，各角懸掛風(fēng)鐸。塔身四面均辟有半圓拱券門窗，塔身第一層南面辟半圓拱券門，門上嵌一長方形石塔銘，正中陰刻"文筆聳秀"四字，左上方豎刻有陰文"萬歷四十二年"字樣，第一層塔心室的藻井采用疊澀磚層，菱角牙子磚和磚制小拱頭相間砌筑。

3 結(jié)構(gòu)及受力分析

許昌文峰塔共十三層，由四部分組成：地宮、塔基、塔身、塔剎。塔身采用了由下而上逐層遞減的收分技術(shù)，呈自然緩和的錐形體，不僅從建筑藝術(shù)上感到秀麗舒暢，更從結(jié)構(gòu)上增強了穩(wěn)定性。

許昌文峰塔為磚塔結(jié)構(gòu)，磚塔為砌體結(jié)構(gòu)，墻體承重。砌體結(jié)構(gòu)抗剪強度低，抗震性能較差。且隨著高度增加，所受壓應(yīng)力減小，其抗剪強度亦隨之減小。許昌文峰塔每層設(shè)有門窗孔洞，由于門窗孔洞削弱了塔身的截面積，故這些地方構(gòu)成了強度的薄弱環(huán)節(jié)。

文峰塔塔身截面尺寸由下而上逐層遞減，塔身呈自然緩和的錐形體，增強了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在地震時，可以減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。而且層間抗力與地震力相協(xié)調(diào)，避免了中下部形成薄弱層的不利情況。

許昌文峰塔采用壁內(nèi)折上式結(jié)構(gòu)的方法，在塔的外部之內(nèi)設(shè)塔梯，按塔的平面形狀折上，樓層用磚層，砌塔外壁的同時砌樓層。因此，樓層、外壁、塔梯這些部分構(gòu)造結(jié)合在一起，層層如此，這樣就使塔的內(nèi)部增加了整體性，上下左右聯(lián)接在一起，具有較好的剛度。

4 地基加固的研究

許昌文峰塔自建成以來已經(jīng)300多年，于清康熙、嘉慶，同治年間多次維修。文峰塔建成300多年來，傾斜了不足1米。而據(jù)許昌勘察設(shè)計院觀測，1990年到2004年短短14年，塔頂相對塔基軸線，向東北方向偏斜了近14厘米，塔身傾斜1.18度，超過了過去300多年的傾斜度。許昌文峰塔每年傾斜約1厘米。而比薩斜塔，每年的傾斜度只有1毫米，文峰塔年傾斜度是它的10倍，堪稱“超級比薩斜塔”。

文峰塔出現(xiàn)快速傾斜后，引起了當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。目前，糾偏糾斜的第一步工作已經(jīng)啟動。由于年代久遠和防護措施滯后，文峰塔塔基和三通文峰碑風(fēng)蝕損毀嚴重，碑文斑駁無法辨認，塔基磚石也已酥散開裂。但是對雄立了300多年的文峰塔來說，這些都稱不上“大礙”，最致命的是，它正整體向東北方向傾斜，而且最近10年的傾斜度，超過了過去300多年的傾斜度。

文峰塔傾斜的原因來自兩個方面：一是自然因素，二是人為因素。

自古有“十塔九斜”之說。因為南陽北陰，隨著時間的推移，塔南塔西，由于朝陽，地基里的水分較少，相對干旱，而塔北面向為陰，近400年的雨雪侵蝕，使北面地基里的水分較多，潮濕。因此，在1萬多噸的自重壓力下，塔向東北方向傾斜，這是自然因素。

二是人為因素，也是最主要的因素。文峰塔保護區(qū)原有一個地下防空洞，2000年前后，防空洞在改建現(xiàn)在的文峰圖書音像城（總面積約4000平方米）時，大量抽排地下水，造成文峰塔地下及其周邊區(qū)域形成地下漏斗，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象出現(xiàn)。再一個，文峰塔東側(cè)70米處，有條貨運窄軌鐵路，列車通過時對地質(zhì)造成巨大震動，也對文峰塔構(gòu)成嚴重威脅。

對此，專家擬訂了兩套糾斜方案。一是在文峰塔的南、北兩側(cè)地基分別鉆孔，注入鋼筋水泥，人為壓下南側(cè)地基和夯實北側(cè)地基；二是在塔的周圍地基中打入一定厚度的混凝土，起到牢固地基的作用，避免塔基因再次下沉而產(chǎn)生傾斜。

如果能夠成功正身，文峰塔就會像比薩斜塔一樣，在不遇到強震的情況下，再聳立千年沒問題。比薩斜塔就是采取糾偏措施后，傾斜幅度明顯下降，其所實施的糾偏原理與上述第一套方案相同。

5 結(jié)束語

古塔因此優(yōu)美的建筑造型，以及合理的結(jié)構(gòu)形式，已經(jīng)逐漸成為新的建筑類型。今天，祖國神州大地上保存著形形色色的古塔建筑，它們歷經(jīng)時代滄桑，飽受風(fēng)雨襲擊及各種損害依然高聳峻秀，神秘瑰麗，點綴著祖國的大好河山，是我國傳統(tǒng)建筑文化的重要組成部分。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展及對文化保護的不斷重視，必須加強和完善對古塔建筑保護的理論研究。

參考文獻

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[12]碩士論文 《磚石古塔的力學(xué)性能及鑒定與加固方法的研究》