古代建筑論文

　　中國古建筑的平面以長方形為最普遍，一座長方形建筑，在平面上都有兩種尺度，即它的寬與深。那關于古代建筑論文是怎樣的呢?下面一起看看吧。

　　摘要：通過對國內(nèi)木結構抗震性能的研究分析，歸納并總結了木結構房屋特點，榫卯節(jié)點加固抗震，木結構抗震性能研究現(xiàn)狀和抗震措施，指出木結構抗震性能需進一步研究的重點，并結合中國汶川地震震害，總結其經(jīng)驗，提出相應的建議和意見，以使木結構在中國更好的應用。

　　關鍵詞：抗震性能;木結構;榫卯

　　0引言

　　追溯中華民族生存的源泉，遵循古代沿襲的文化傳統(tǒng)，木結構房屋便是中國古代建筑的遺產(chǎn)。

　　木結構房屋的基本結構大致分為二種———框架結構、重木結構。

　　由于木結構房屋的許多優(yōu)良特性，并以其獨立的結構體系，成為東方建筑文化的巨龍，使在中國停滯了近半個世紀的木結構越來越受到人們的青睞。

　　我國是個地震多發(fā)的國家，各種震害的觸目驚心讓我們深思。

　　本文主要對木結構古建筑的抗震性能分析和研究的發(fā)展進行討論，并對木結構將來在中國的發(fā)展前景進行展望。

　　中國傳統(tǒng)木結構的節(jié)點通常采用具有半剛性并可以消解外力的榫卯進行連接，使其有一定的抗拉壓、抗彎以及抗扭能力[1]。

　　在地震發(fā)生之初，地震的顛簸使榫、卯之間相互擠壓，來回錯動，使剛節(jié)轉化成鉸接點，產(chǎn)生較大的塑性變形，以柔克剛，從而，更大地減輕了地震對結構的損害。

　　同時，斗拱結構的巨大作用在中國古建筑減震工程中也是舉足輕重的，斗拱比榫卯連接具有更強的減震作用。

　　斗拱在柱子和上部結構之間，起著承接的作用，地震的破壞力通過斗拱，穿枋等多個接點進行消解[2]。

　　斗拱的柔性隨著地震的巨大推動力發(fā)揮著獨到的作用，并且對結構抗震非常有利。

　　1木結構房屋的特點

　　古建筑中木結構的承重構件是木構架，圍墻等附屬結構在木結構建筑中只起到圍護和隔斷作用。

　　由于木結構的所有構件都由榫卯進行連接，榫卯連接的柔性和變形是結構耗能減震的主要原因，所以抗震性能特別好。

　　木結構房屋具有如下幾個特點：①木結構具有抗震優(yōu)勢。

　　1)木材的彈性模量低，材質輕，韌性大，所以有很強的彈性恢復能力，對于突然荷載和周期性荷載的來襲有很強的抵抗能力。

　　2)木框架結構有多根桿件和榫卯節(jié)點：通過各桿件和節(jié)點吸收地震能量，并有多種路徑可以釋放地震能。

　　②木結構房屋既節(jié)能又保溫：木材的保溫效果比混凝土和鋼材都好很多，木材的孔隙就是最好的隔熱體，所以具有很好的保溫性能。

　　建造木結構房屋就比用混凝土和鋼材節(jié)省材料和空間，要具有同樣的保溫效果，木材的厚度需要混凝土的1/15，而僅需要鋼材的1/400[3]。

　　③恢復性好、木材資源可回收重復利用，取材方便并容易適應各地的氣候條件。

　　④施工工期短且施工技術簡便，設計靈活，維修方便。

　　⑤建造成本低，耐久性好。

　　2木結構抗震性能研究

　　在地震的震動過程中榫卯節(jié)點結構從剛性轉化為柔性，從而使剛節(jié)點變?yōu)殂q接點，破壞力即從地基開始向上傳遞，通過木框架結構的很多構件和節(jié)點等多個輔助荷載通道來緩沖地震能量，當破壞力傳到屋頂時，地震能基本已經(jīng)被下部構件吸收掉，所以產(chǎn)生很小的破壞。

　　湖南大學的黃曙，尚守平[1]通過對湖南西部農(nóng)村地區(qū)典型木結構房屋模型的振動臺試驗，得出了如果結構自振頻率較低，自振周期較長，說明該試驗模型由于木材的延性、榫卯等節(jié)點的作用使結構整體剛度較小，柔性較大，因此可減小地震作用和加速度。

　　谷軍明，繆升等[4]針對云南穿斗結構房屋的特點和穿斗式木構架進行討論，最后得出穿斗木屋架和穿斗木結構圍護墻體的抗震措施。

　　高大峰、趙鴻鐵等[5]對木結構古建筑中斗拱與榫卯節(jié)點的抗震性能進行試驗研究。

　　斗拱結構模型的試驗結果顯示，在地震反復作用下，榫卯節(jié)點發(fā)生滑移變形和彈塑性變形，榫、卯連接由于徐變的松動，使剛度退化而減輕了結構承受的地震作用，而斗拱本來就是起到減震耗能的作用其原因是當?shù)卣饋硪u并連續(xù)不斷的振動下，是鋪作(即斗拱)結構層發(fā)生彈性變形和摩擦滑移。

　　何玲等[6]對云南省近幾十年歷次大地震中村鎮(zhèn)木結構房屋的震害進行總結并提出了對于構件強度不足的，穿枋應貫通木構架的每根柱子并且柱子不宜有接長(如圖1)。

　　節(jié)點連接弱，需要加強榫的連接，并且檁條的平榫改為燕尾榫相連或交錯搭接(如圖2)。

　　對于結構不穩(wěn)定的體系只需增加斜撐，設置穿枋增加橫向穩(wěn)定就可以解決等相應的抗震技術措施。

　　以上為前人提出關于木結構抗震特點及相關解決措施，對于這些抗震性能的研究，他們給出了相應的解決方法，同時也有很多不足，筆者認為木結構體系在地震的反復作用下，榫卯節(jié)點的晃動使卯孔增大，從而減小了榫卯之間的摩擦力，榫卯之間失去了相互的擠壓，使榫頭拔出，喪失了結構的穩(wěn)定致使結構倒塌。

　　所以在加強榫卯連接的同時，要既保持它的剛性，又要保持它的柔性，意大利研究人員[6]通過試驗得知在其他條件相同的情況下，大柔度的結構比剛性結構更有利于抵抗地震，所以在設計木結構建筑時應盡量保證剛柔并進，使榫卯節(jié)點的變剛性連接達到最佳效果。

　　3木結構房屋抗震存在的問題及未來發(fā)展趨勢

　　由于木材易糟朽，而古建筑中木結構建造已年代久遠，所以這些已建造完的木結構房屋的抗震性能受很多因素影響。

　　對于古建筑木結構房屋現(xiàn)大多是歷史遺產(chǎn)，需要重點保護并要延長其使用年限以做歷史的見證。

　　為此，我們的研究人員做了大量的分析和調(diào)查，最終得出以下結論

　　3.1木結構房屋存在問題

　　①據(jù)統(tǒng)計，在地震中發(fā)生破壞的木結構，木柱的高度都高于3米，而規(guī)范中早有規(guī)定，木柱木梁中的房屋高度不宜超過3米。

　　②由于地震的上下左右顛簸，在長期荷載作用下，大部分木結構古建筑的維護墻體產(chǎn)生徐變引起開裂。

　　③由于年久失修和相應的錨固措施沒有做好，部分建筑局部榫卯拔出，所以柱腳應采用鐵件或其他措施與基礎錨固。

　　④瓦面破壞和建筑物局部裝飾物有破壞。

　　3.2木結構發(fā)展趨勢

　　自然健康和舒適放松是現(xiàn)代人們一直追求的，而木結構正是人們所最需要的生存環(huán)境，并且木結構房屋是抗震性能較好的結構形式之一，對于未來木結構的發(fā)展將繼續(xù)圍繞小城鎮(zhèn)建設，但由于我國森林資源匱乏，相關研究人員不足等原因，造成我國木結構發(fā)展緩慢。

　　伴著木結構建筑在我國的再度興起和曾經(jīng)的輝煌，研究人員的不斷深入，抗震措施等一步步跟進，木結構建筑將會成為中國建筑史上的又一片綠洲。

　　經(jīng)過多年的修復，我國森林面積已居世界第五位，擴大森林面積不僅是為了改善生態(tài)環(huán)境，同時也要培育優(yōu)良樹種，提高木材質量，并合理采伐，使木材用到實處，達到可持續(xù)發(fā)展的效益。

　　寶貴的森林資源應良好利用，使之成為取之不盡，用之不竭的資源，這樣木結構建筑一定會得到廣泛的應用。

　　筆者希望可以借鑒現(xiàn)存的木結構資料，回顧國內(nèi)外木結構古建筑的優(yōu)點，并深入研究將木結構建筑發(fā)展開來，為中國建筑事業(yè)增添一抹光彩。

　　4結語

　　通過對木結構房屋的調(diào)查及研究，發(fā)現(xiàn)木結構建筑還有很大發(fā)展空間，榫卯是傳統(tǒng)木結構理論研究的關鍵，其節(jié)點性能和節(jié)點假設對傳統(tǒng)木結構穩(wěn)定研究具有重要意義。

　　同時，木結構建筑在大地震中吸收的地震力小，可以有效的減輕地震帶來的災害，由于木材有很強的彈性恢復力，可以抵抗各種沖擊荷載和疲勞破壞。

　　相信木結構建筑將來會在中國建筑領域占主導地位，成為可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑。

　　參考文獻：

　　[1]黃曙，尚守平.農(nóng)村典型木結構房屋的抗震性能試驗研究[J].鐵道科學與工程學報，2009.

　　[2]趙均海.中國古代木結構的彈塑性有限元分析[J].西安建筑科技大學學報，1999.

　　[3]謝啟芳，趙鴻鐵，薛建陽，門進杰，王威.汶川地震中木結構建筑震害分析與思考[J].西安建筑科技大學學報，2008.

　　[4]谷軍明，繆升，楊海名.云南地區(qū)穿斗木結構抗震研究[J].工程抗震與加固改造，2005增刊：205-210.

　　[5]高大峰，趙鴻鐵，薛建陽.木結構古建筑中斗拱與榫卯節(jié)點的抗震性能[J].自然災害學報.西安，2008.

　　[6]何玲.潘文.楊正海.陶忠，等.村鎮(zhèn)房屋木結構震害及抗震技術措施[J].工程抗震與加固改造，2006.

　　[7]姚侃，趙鴻鐵，薛建陽，等.木結構古建筑的抗震性能分析[J].建筑科學，2007.

　　古代建筑論文【2】

　　古建筑保護中對信息化測繪技術的應用

　　[摘要]在城鎮(zhèn)化發(fā)展進程中，為了滿足建筑需要，許多具有歷史文化價值的古建筑物需要進行搬遷。

　　為了盡可能降低搬遷過程中給古建筑造成的損害，需要提前進行數(shù)據(jù)采集和建筑測繪。

　　文章首先分析了信息化測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀，隨后指出了古建筑三維電子模型的建筑方式，最后就古建筑中測繪技術的具體應用進行了詳細分析。

　　[關鍵詞]古建筑;信息化;測繪技術;應用分析

　　古建筑不僅是中國古建文化的傳承載體，而且具有極其豐富的經(jīng)濟利用價值，例如常德桃源古鎮(zhèn)被評為國家4A級旅游景區(qū)，給當?shù)貛�來了可觀的經(jīng)濟收益。

　　近年來，受環(huán)境惡化以及人類活動等多方面因素的影響，我國古建筑的破壞問題日益嚴重，必須要借助于信息化測繪技術，收集古建筑的相關資料，為今后古建筑的搬遷和修復提供必要的信息指導。

　　1信息化測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀

　　測繪技術最早應用于工程測量，后來隨著測繪技術的不斷發(fā)展，其應用范圍也變得更加廣泛。

　　國內(nèi)最早應用測繪技術進行保護的一批古建筑包括長城、故宮等，但是早期的測繪工具以鋼尺、卷尺為主，所獲得的數(shù)據(jù)十分有限，測繪技術的實用性較低。

　　隨著信息化技術的發(fā)展，現(xiàn)代測繪技術包含了計算機，GIS，GPS以及全站儀等技術設備，能夠全方位、立體化的采集古建筑的相關數(shù)據(jù)，為古建筑的虛擬現(xiàn)實和模型制作提供了必要的數(shù)據(jù)支持。

　　針對近年來不斷出現(xiàn)的古建筑破壞問題，國家文物組織協(xié)會在2011年正式啟動古建筑的信息化測繪工作，利用現(xiàn)代化的技術設備完成記錄古建筑的地理位置、空間數(shù)據(jù)，為今后古建筑的測繪研究提供了豐富的資料。

　　2古建筑三維電子模型中的建筑方式

　　2.1采集古建筑的相關資料

　　前期測量中所采集到的三維數(shù)據(jù)越豐富，后期三維電子模型的還原度越高。

　　信息化測繪中所要收集的三維數(shù)據(jù)主要包括:一，古建筑的地形圖，以及古建筑各個結構中所用到的建筑材料;二，借助于探測掃描形式，收集古建筑的橫向剖面圖和縱向剖面圖，并明確古建筑的空間尺寸，以便于為后期模型制作提供可靠的依據(jù)。

　　在收集完上述資料后，按照一定的比例將所采集到的實際數(shù)據(jù)進行等比縮小，構建三維模型。

　　2.2制作古建筑的三維模型

　　在收集到足夠豐富的古建筑數(shù)據(jù)后，將這些數(shù)據(jù)錄入到專門的計算機建模軟件中，能夠直接生成相應的三維模型。

　　具體的模型制作步驟如下:首先，打開模型制作軟件，并在該軟件中打開三維地圖;其次，調(diào)用數(shù)據(jù)文件，將文件中的三維要素錄入地形圖中，包括地形圖、等高線、建筑邊線等;再次，將上述三維數(shù)據(jù)轉換層TN網(wǎng)格模式，并將網(wǎng)格進行曲面處理;最后，將處理后的建筑剖面圖直接投射到地圖上，再利用調(diào)色軟件對古建筑三維模型進行色彩處理，生成最終的三維建筑模型。

　　2.3古建筑三維模型的后期處理

　　后期處理對于完善古建筑三維模型起到了至關重要的作用。

　　一般來說，后期處理需要將之前設計完成的三維模型進行相應路徑的設置，例如需要調(diào)整光源及投影，需要利用處理軟件生成動態(tài)圖片等。

　　3古建筑保護中信息化測繪技術的應用

　　3.1測區(qū)的控制測量技術

　　在古建筑的保護和修復工作中，為了盡可能還原古建筑原有的形態(tài)，對測繪工作中各個建筑要素以及測量精度都提出了極其嚴格的要求。

　　因此，借助信息化測繪技術，利用全站儀、遙感測量等先進技術手段，可以在保證測繪進度的同時，使測繪所得數(shù)據(jù)誤差維持在允許范圍之內(nèi)。

　　例如，在利用信息化測繪技術采集古建筑周邊的地理環(huán)境時，可以在古建筑外圍安裝三個測量點，然后從這三點上分別布置控制網(wǎng)，形成一個閉合的環(huán)形結構，從而能夠全方位采集古建筑的地理環(huán)境信息。

　　測區(qū)的控制測量工作相對簡單，測繪工作要求方面，只需要保證測量結果的精確度即可。

　　3.2外業(yè)數(shù)據(jù)的采集

　　為了躲避自然災害或滿足城市建設等重要工程施工需要，需要對古建筑實施保護搬遷工作。

　　這種情況下，往往需要古建筑整體搬遷，因此對外業(yè)數(shù)據(jù)采集的全面性和精確性提出了較高要求。

　　現(xiàn)階段的外業(yè)數(shù)據(jù)采集主要以全野外數(shù)字化模式為主，能夠借助于信息采集軟件獲取大量的古建筑相關信息。

　　其具體工作流程為:首先，在古建筑的邊緣和重要位置安裝控制點，然后利用紅外探測器掃描古建筑，確保紅外線和控制點完全重合，描繪出建筑的大體輪廓和主體結構;其次，進行碎步測量。

　　碎步測量的目的是在紅外探測基礎上，進一步提升測繪精度，體現(xiàn)古建筑的內(nèi)部設計細節(jié)。

　　碎步測量的主要測量工具是全站儀，采用漫反射的方式，進行多次測繪，逐步縮小誤差區(qū)間;再次，我國古建筑結構中大多包含梁、柱、墩等結構，在采用碎步測量時，對這些結構的角度和位置不能進行全面測量。

　　在這種情況下，還需要結合三棱鏡進行反射測量;最后，將外業(yè)測繪中所得到的數(shù)據(jù)輸入到計算機上，并按照1∶100的比例將測量數(shù)據(jù)等比縮小，根據(jù)對應的數(shù)據(jù)、符號進行模型重構。

　　3.3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的編輯

　　利用相應測繪軟件對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進行編輯，將所采集數(shù)據(jù)導入相應測繪軟件中，在數(shù)據(jù)采集中完成地物相連以及地物編輯等工作，然后通過實際的數(shù)據(jù)編輯，完成文字標注以及高線和圖形的編輯等。

　　古建筑相關測繪數(shù)據(jù)內(nèi)容較多，因此在編輯工作中應當制定階段性的編輯任務，確保業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)能夠真正發(fā)揮參考價值。

　　4結語

　　總之，信息化測繪技術很好的滿足了古建筑保護的各方面需求，具有重要的應用和推廣價值。

　　參考文獻:

　　[1]李士靜，應海榮.信息化測繪背景下對城市大比例尺地形圖綜合的技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013，(7):164-165.

　　[2]楊兆國，龔宏斌.當前測繪學科新進展探討———基于數(shù)字化測繪到信息化測繪的轉變[J].中國新技術新產(chǎn)品，2016，(4):109-111.

　　[3]劉占星，沈繼杰.面向信息化測繪的省級基礎地理信息服務體系研究———以甘肅省信息化測繪服務體系建設為例[J].城市現(xiàn)代化，2013，(17):131-133.

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