木塔結構在結構設計中的幾點啟示
木塔結構在結構設計中的幾點啟示
【摘要】本文試圖通過分析山西應縣木塔部分結構設計技巧為現(xiàn)代建筑結構設計提供一些借鑒。
關鍵字：應縣木塔;剛柔并濟;斗拱吸能機構
[ Abstract ] : This article attempts to analyze the Shanxi Yingxian Wood Tower part structure design skills for the modern building structural design to provide some reference.
Keywords: Yingxian Wood Tower; rigid-flexible and economic; energy absorption mechanism of brackets
前言
“木塔”此處特指位于山西省應縣城內西北角佛宮寺釋迦塔，俗稱應縣木塔。它是中國現(xiàn)存最早的木結構樓閣式高層建筑，建于遼清寧二年，即公元1056年。木塔總高67.31米，其中塔剎高約10米，底層直徑30.27米，總重量約7400噸。整個建筑由塔基、塔身、塔剎三部分組成。塔基分作上下兩層，下層為方形，上層為八角形。塔平面亦為八角形，高九層，五個明層，四個暗層，外觀為五層六檐。塔剎由基座、仰蓮、相輪、圓光、仰月、寶蓋、寶珠組成，制作精巧，與塔身十分協(xié)調。 木塔建造在高大臺基上，臺基高4米余，分上下兩層。上層的臺基和月臺各角，都有角石，從角石上突起的獅子來看，雕刻風格古樸，應是遼代的貴物。塔有五個明層，各層間又夾有暗層，實為九層。底層為重檐并有回廊，故塔的外觀為六層屋檐。塔的整體比例適當，其外形也顯得穩(wěn)重而莊嚴。木塔外觀有一個非常引人注目的特點，就是由底層到頂層，由明層到暗層，全塔共用斗拱五十四種，可謂集斗拱形制之大成。二層以上均用斗拱挑出平座，并圍以欄桿。在將近一千年的漫長歲月里，木塔經(jīng)歷過多次地震。據(jù)史書記載，元順帝時大震七日， 塔屹然不動。近年間河北邢臺地區(qū)、唐山地區(qū)和內蒙古和林格爾地震，木塔都沒有受到損壞。這種情況充分說明木塔的抗震能力很強，反映了我國古代建筑工程學的偉大成就。中國工程院院士葉可明和江歡成認為，保證木塔千年不倒的原因首先從結構力學的理論上來看，木塔的結構非�？茖W合理，卯榫咬合，剛柔相濟，這種剛柔結合的特點有著巨大的耗能作用，這種耗能減震作用的設計，甚至超過現(xiàn)代建筑學的科技水平。
從結構上看，一般古建筑都采取矩形、單層六角或八角形平面。從下面來自臺灣科技大學建筑系網(wǎng)站的結構圖我們發(fā)現(xiàn)木塔是采用兩個內外相套的八角形，將木塔平面分為內外槽兩部分。內外槽之間又分別有地袱、欄額、普柏枋和梁、枋等縱向橫向相連接，構成了一個剛性很強的雙層套桶式結構。這樣，就大大增強了木塔的抗倒伏性能。木塔外觀為五層，而實際為九層。每兩層之間都設有一個暗層。這個暗層從外看是裝飾性很強的斗拱平座結構，從內看卻是堅固
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