拔榫状态下透榫节点连接性能研究

《拔榫状态下透榫节点连接性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、拔榫状态下透榫节点连接性能研究第1章绪论1.1课题研究背景我国古建筑以木结构为主，随着时代的发展，经历了从无到有，从简陋到精美华丽不断的发展与进步的过程。但是在千百年的历史演变中不论是金碧辉煌的宫殿庙宇还是深山老林中的民居小屋其构件的榫卯连接都一直存在。然而在历史的长河中，由于自然气象的原因以及历年战争动乱等人为因素，古代精美的建筑大多数已经荡然无存，仍有一部分虽已是千疮百孔，但依然能够存在下来，古建筑修葺者及一些研究古建筑木结构的学者也都注意到了榫卯节点连接在这里所发挥的作用。作为主要用于大木构件的透榫，对木结构的整体稳定性起决定性作用；而拔榫通常又是非常隐蔽的、不易

2、发现的是残损古建筑木结构中最常见的破坏形式，这就决定了拔榫对古建筑木结构的稳定影响巨大。所以本文以不同拔榫状态下的透榫作为研究对象，以便能发现古建筑木结构中最常用榫卯连接形式下常见残损状态对结构整体稳定性影响规律，为古建筑木结构的修复及加固提供参考。......1.2国内外研究进展到目前为止我国最早的榫卯，是在余姚河姆渡遗址第一层文化出土的木构件中发现的，这时的榫卯制作还很粗糙，这与当时的开凿工具石器有直接关系，如图1所示。随着青铜器和铁器的发展以及青铜和铁器工具的广泛使用，到了春秋战国以后，出现了用于棺、椁、墓之中比较复杂和精细的榫卯做法，如图2、3所示；同时这个时期

3、也出现了一些著名的工匠和一些营造技术著作，如春秋时期的鲁班等一些杰出工匠，春秋时期的《考工记》等著作[1]。发展到宋代，木结构进入规范化时代，这是的古建筑著作也非常多，且对后世影响深远，如北宋喻诰所著的《木经》，李诫所著的《营造法式》等著作。其中《营造法式》为北宋朝廷颁布的官书，包含了大木构架相关榫卯图示等内容，从而规范了部分榫卯的尺寸，使木结构制作逐步迈向标准化、规范化[2,3]。由宋至清，我国木结构的发展也达到顶峰。这一时段许多构件的做法都要比宋代以前更简化，但是形式却比宋代更加精美，标准也更加规范，这是我国历代工匠集体智慧的结晶；其间最著名的著作就是清工部颁布的《

4、工程做法则例》这一官方标准，这个标准对一些常用的榫卯等都做了明确规定，开创了我国国家制定行业部门标准的先河[4]。清末由于战乱、许多古建筑损毁、古建筑著作失传，因此在很长一段时间内，在进行古建筑木结构研究的我国学者寥寥无几。直到近代，随着梁启超、刘敦桢等一大批优秀的古建筑研究者加入中国营造学社，进而重新开启了近代我国古建筑研究的道路；他们通过对中国古代建筑、古代建筑典籍进行了大量深入的研究工作，出版了《中国营造汇刊》7卷、32期，校勘、整编、重印了一些古建筑典籍；其中在整编《营造算例》时加入了一些构件的加榫做法。1997年科学出版社出版了马炳坚先生的《中国古建筑木作营造

5、技术》[5]，在这本著作中，马炳坚先生以建筑实践为研究基础，详细介绍了古建筑的构造形式、发展历程等，并补充总结了部分清代榫卯的做法以及榫卯尺寸数据等内容。王天在《古代大木作静力初探》[6]中，以宋代古建筑整体构架为研究重点，从力学角度计算、分析并验算宋代古建筑木结构整体构架的稳定性和安全性，等等。然而总的来说他们大多数是集中在研究其历史性和艺术性，只有少数的学者关注其科学性和合理性[7-9]。.......第2章古建筑木结构的特征研究2.1古建筑木结构的构造特点古建筑木结构的构架体系可以用墙倒屋不塌来反应，它的结构体系与现在钢筋混土建筑物的框架结构比较类似，主要承重的构

6、件是木柱和屋顶部分的构架。在建造房屋的时候，先用木材构造其骨干，接着加上墙壁、门窗等；具体如下：在木骨架（柱子）上构筑梁，在梁上架屋顶，进而形成整体构架；结构承受荷载时，全部重量作用于屋顶上，由屋顶传到梁架，再由梁架分散传递到所落地的柱子上，最后由柱子传递到基台；因此，以木材作为承重结构构造成木构架，以柱、梁、额枋、桁架等构成空间构架，再在这个空间构架中设置好门窗即周围围护结构，这样就构成了房屋。在建造木结构建筑时需要多个工种来共同完成，如《清式营造则例》中指出大木是指建筑物一切木架的总名称。大小形式有两种，有斗拱的大式和没有斗拱的小式。可以分作三主要部分：垂直的支重部

7、分柱，水平方向上的支撑部分梁、枋、椽，以及这两者之间的过渡部分斗栱，这些工序和构件都是在建造整个房子的过程中必不可少的部分。在传统木结构古建筑中常见的结构构造形式有三种：抬梁式、穿斗式和井干式。由于不同地区的气候，自然资源等条件的不同，其建筑构造形式也不同；如北方地区的建筑物多为抬梁式结构，南方多为穿斗式，而井干式因其用木材量很大多出现在木材充裕的地区[1,5,36]。.......2.2古建筑木结构连接特点所谓榫是指在木构件的端处制造出的可插入卯口内的突出部分；卯是在另一木件上掏出的与榫头契合的卯口。把榫头插入卯口内，两个构件组合在一起