木塔结构在结构设计中的几点启示
木塔结构在结构设计中的几点启示
【摘要】本文试图通过分析山西应县木塔部分结构设计技巧为现代建筑结构设计提供一些借鉴。
关键字：应县木塔;刚柔并济;斗拱吸能机构
[ 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”此处特指位于山西省应县城内西北角佛宫寺释迦塔，俗称应县木塔。它是中国现存最早的木结构楼阁式高层建筑，建于辽清宁二年，即公元1056年。木塔总高67.31米，其中塔刹高约10米，底层直径30.27米，总重量约7400吨。整个建筑由塔基、塔身、塔刹三部分组成。塔基分作上下两层，下层为方形，上层为八角形。塔平面亦为八角形，高九层，五个明层，四个暗层，外观为五层六檐。塔刹由基座、仰莲、相轮、圆光、仰月、宝盖、宝珠组成，制作精巧，与塔身十分协调。 木塔建造在高大台基上，台基高4米余，分上下两层。上层的台基和月台各角，都有角石，从角石上突起的狮子来看，雕刻风格古朴，应是辽代的贵物。塔有五个明层，各层间又夹有暗层，实为九层。底层为重檐并有回廊，故塔的外观为六层屋檐。塔的整体比例适当，其外形也显得稳重而庄严。木塔外观有一个非常引人注目的特点，就是由底层到顶层，由明层到暗层，全塔共用斗拱五十四种，可谓集斗拱形制之大成。二层以上均用斗拱挑出平座，并围以栏杆。在将近一千年的漫长岁月里，木塔经历过多次地震。据史书记载，元顺帝时大震七日， 塔屹然不动。近年间河北邢台地区、唐山地区和内蒙古和林格尔地震，木塔都没有受到损坏。这种情况充分说明木塔的抗震能力很强，反映了我国古代建筑工程学的伟大成就。中国工程院院士叶可明和江欢成认为，保证木塔千年不倒的原因首先从结构力学的理论上来看，木塔的结构非常科学合理，卯榫咬合，刚柔相济，这种刚柔结合的特点有着巨大的耗能作用，这种耗能减震作用的设计，甚至超过现代建筑学的科技水平。
从结构上看，一般古建筑都采取矩形、单层六角或八角形平面。从下面来自台湾科技大学建筑系网站的结构图我们发现木塔是采用两个内外相套的八角形，将木塔平面分为内外槽两部分。内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接，构成了一个刚性很强的双层套桶式结构。这样，就大大增强了木塔的抗倒伏性能。木塔外观为五层，而实际为九层。每两层之间都设有一个暗层。这个暗层从外看是装饰性很强的斗拱平座结构，从内看却是坚固
