古建筑应具有县木塔的结构特点

释迦牟尼塔,全称佛宫寺,位于山西省朔州市应县西北佛宫寺,俗称应县木塔。建于辽清宁两年(宋至三年公元1056年),金明昌六年(南宋庆元一年公元1195年),是中国现存最高、最古老的木塔式建筑。如果选择世界上最值得建筑师崇拜的建筑,应该县的木塔绝对排在上面TOP3。

古建筑应具有县木塔的结构特点



到目前为止,中国还没有人能完全理解塔结构的复杂性、构件和材料。


建造积木首先要有各种形状的构件。当时建造这座木塔的构件尺寸不多,只有6种。而且,从现代力学的角度来看,这6种构件完全符合应力特性。


向上支撑的构件主要是柱,共658根,其中主柱312跟,直径560mm~640mm;辅柱346根。横向支撑有304个阑尾和普拍方;梁(用于连接柱子、阑尾和普拍方的构件)248个;铺成4800层(我们现在称之为斗拱)(截面尺寸约为255mmx170mm);大约9000个散斗(其它重要部件);



古建筑应具有县木塔的结构特点

首先,基本框架是用柱子、阑尾和普拍支架搭建的;但是这样搭起来肯定不固定,所以柱子、阑尾和普拍支架是用梁固定的;为了承受更大的重量,将斗拱放置在柱与阑尾和普拍支架的交叉处;然后加入斗和散斗,最后建造木塔:



这似乎很简单,但我们应该知道应县有60多种木塔光斗拱。我们可以用数学方法来计算组件之间的组合有多复杂。


塔的外观是五层,实际上是九层。每两层之间都有一层暗层。这种暗层从外观上看是一种装饰性很强的斗拱平座结构,从内观上看是一种坚固而坚固的结构层,建筑处理非常巧妙。在历代的加固过程中,暗层中科学地增加了许多弦向和经向斜撑,形成了类似现代的框架结构。该结构层具有良好的力学性能。有了这四道圆梁,木塔的强度和抗震性能大大提高。


斗拱是中国古代建筑独特的结构形式,它将梁、梁、柱连接在一起。由于斗拱之间没有刚性连接,木材在受到强风、地震等水平力作用时会产生一定的位移和摩擦,从而吸收和损失部分能量,调节变形。此外,由木塔内外槽的平座斗拱和梁梁组成的结构层将内外两圈结合成刚性整体。这样,一柔一刚刚提高了木塔的抗震能力。释迦牟尼塔设计了近60种不同形状和功能的斗拱。它是中国古代建筑中使用最多、最精致的建筑,堪称斗拱博物馆。


古建筑应具有县木塔的结构特点

中国工程院院士叶可明、江欢成认为,首先,从结构力学理论上讲,木塔的结构非常科学合理,榫卯结合,刚柔结合。这种刚柔结合的特点具有巨大的能耗作用。这种能耗减震设计甚至超过了现代建筑的科技水平。


那么榫卯结构是什么呢?


榫卯结构是指木器或石器以凹凸的方式将两个独立的物体组合在一起。一般来说,木制配件上的孔与另一个配件中的孔尺寸相同或稍大的榫拼接在一起。榫卯结构中国古代建筑所采用的结构,充分体现了中国古代文化和智慧的深度。