中國古代建筑抗震機理分析

劉欣

摘 要：中國古代建筑獨具一格的建筑外形和精細巧妙的建筑細節(jié)，充分體現(xiàn)了我國古代匠人的聰明與才智，其“以柔克剛”的減震隔震性能更是成為現(xiàn)代專家學者研究的課題和方向。本文從古建筑的結構組成出發(fā)，逐項分析各組成部分的抗震消能機理，為現(xiàn)代建筑的抗震研究提供參考。

關鍵詞：古建筑；抗震；機理分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.090

0 引言

建筑群體分類的形成，主要受到其所處地域原材料供應情況和當?shù)厝宋那閼训挠绊懀篌w分為兩大派系。一類是以歐洲的古堡、各式教堂為代表的“堅硬派”建筑，其主要建筑材料為磚石；另一類是以中國的亭臺樓閣為代表的“柔軟派”建筑，其主要建筑材料是木材。

而中國古代建筑，如天津薊縣盤山腳下的獨樂寺、山西省應縣城西北佛宮寺內的應縣木塔等建筑[1-3]，在經歷過數(shù)次的地震摧殘后，仍舊屹立不倒，可見木結構建筑的抗震性能不容小覷，其抗震機理有待分析。

1 斗拱結構

斗拱是我國建筑上獨有的建筑部件，位于屋頂和柱之間，其作用不僅體現(xiàn)我國古代建筑別具一格的美學形態(tài)，更主要的是，當?shù)卣鸢l(fā)生時，斗拱可以展現(xiàn)出緩解地震波沖擊，消減建筑所承受能量的作用[4]。其變形消能作用究其根本，是因為斗拱的部分構件采用了卯榫的連接方式。卯榫，凸出的部分叫做榫，凹陷的部分叫做卯，榫和卯相互咬合，起到連接作用[5]。當受到地震波的沖擊時，運用這種連接方式的建筑，可以在不超過其容許限值內產生變形，削減吸收一部分荷載能量，從而體現(xiàn)出建筑良好的抗震效果。

2 臺基

臺基是高于地面的古代建筑物底座，起到承載建筑物，防潮、防腐的作用。我國古建筑的臺基部分基本可劃分為兩大類：方形臺基和須彌座。古建筑中的臺基相當于一個整體浮筏式基礎，當其受到地震荷載作用時，可以有效地避免剪切破壞，保障整體建筑基礎的穩(wěn)定性。

3 大屋頂

中國古代建筑的屋頂大都體積巨大，美學上可以與臺基遙相呼應，不會形成“頭重腳輕”或者“腳重頭輕”的視覺效果，力學上可以增加整個建筑的整體性，提高構架的穩(wěn)定性。

4 結論

木材作為一種建筑材料，具有質地輕、加工方便、組合靈活等特點，木結構作為我國古代建筑物的主體結構，從臺基、柱礎、斗拱到大屋頂，均體現(xiàn)出“以柔克剛”的抗震性能，展示出我國古代建筑設計者的智慧和匠心。研究木結構的抗震機理可為提高現(xiàn)代鋼筋混凝土結構抗震性能，提供參考。

參考文獻：

[1]周乾，閆維明，紀金豹.古建筑木結構抗震構造評估研究[J].工程抗震與加固改造，2011（04）.

[2]董俊國.淺析中國傳統(tǒng)古建筑木結構的抗震概念設計[J].黑龍江交通科技，2011（04）.

[3]關曉迪.淺析中國古建筑抗震設計[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016（05）.

[4]汪興毅，楊智良.殿堂型木構架古建筑的抗震構造研究[J].合肥工業(yè)大學學報（自然科學版），2007（10）.

[5]周乾，閆維明，周宏宇.鋼構件加固古建筑榫卯節(jié)點抗震試驗[J].應用基礎與工程科學學報，2012（06）.