中国古代楼阁受力机制研究

1 绪论

1.1 楼阁释义

1.2 文献综述和研究概况

1.2.1 过往研究的深度局限

1.2.2 过往研究的系统缺陷

1.3 楼阁演变过程中的基本现象和问题

1.3.1 原始社会

1.3.2 奴隶时期

1.3.3 秦到西汉

1.3.4 东汉到南北朝

1.3.5 唐宋时期

1.3.6 元明清时期

1.3.7 木构楼阁演变中的结构规律

1.4 木构安全度初探

1.4.1 竖直荷载下的安全度及其分布特征

1.4.2 案例分析和解读

1.4.3 传统提高安全度方法评析

1.4.4 竖直荷载下安全度深入探讨

1.4.5 竖直荷载安全度分析小结及探讨

1.4.6 水平作用下的木构安全浅析

1.5 木构结构定量分析研究基础

1.5.1 节点结构研究成果与问题

1.5.2 构架结构研究情况

1.6 本章小结

2 研究体系与思路

2.1 研究对象概念界定

2.2 受力机制研究目标与技术路线

2.2.1 研究技术路线图

2.2.2 榫卯节点

2.2.3 斗棋

2.2.4 构架

2.3 木材材性和计算假设

2.3.1 木材的基本特性

2.3.2 腐败和长期荷载作用下的木材属性

2.3.3 木材计算简化和假设

2.4 计算分析通用假设和说明

2.4.1 术语

2.4.2 符号

2.4.3 坐标

上篇 节点研究

3 榫卯类型差异研究

3.1 榫卯的基本类型和变化组合

3.2 榫卯类型选择

3.3 试验方案设计

3.4 试验加载、现象描述与分析

3.4.1 总体特征和加载方式

3.4.2 水平作用下试验现象

3.4.3 竖直荷载下试验现象

3.4.4 试验现象小结

3.5 试验数据分析

3.5.1 竖直荷载作用

3.5.2 水平荷载作用

3.6 榫卯转动刚度简化模型

3.7 不同形式、不同作法的榫卯半刚性差异及数据分析

3.7.1 竖直荷载作用下榫卯比较

3.7.2 水平作用下榫卯比较

3.8 受荷状态对榫卯转动刚度半刚性的影响

3.8.1 竖直荷载与水平作用下榫卯半刚性行为差异

3.8.2 柱头竖直荷载有无的差异

3.9 本章小结

4 斗棋节点研究

4.1 研究对象

4.2 研究目标

4.3 试验设计

4.4 实验现象，描述和分析

4.4.1 宋式四铺作，华棋方向变形

4.4.2 宋式五铺作，华棋方向变形

4.4.3 宋式六铺作，华棋方向变形

4.4.4 宋式四铺作，横棋方向变形

4.4.5 宋式五铺作，横棋方向变形

4.4.6 宋式六铺作，横棋方向变形

4.4.7 清式华棋向

4.4.8 清式横棋向

4.4.9 其他现象与总结

4.5 试验数据及分析

4.6 斗棋转动刚度半刚性退化曲线模型

4.7 斗棋转动刚度差异研究

4.7.1 宋式三个等级华棋向转动刚度比较

4.7.2 宋式三个等级横棋向转动刚度比较

4.7.3 宋式同一等级斗棋华棋向和横棋向的比较

4.7.4 清式华棋向和横棋向的比较

4.7.5 清式和宋式斗棋抗侧刚度比较

4.7.6 清式和宋式在华棋向半刚性的比较

4.7.7 宋、清式斗棋横棋向比较

4.7.8 竖直荷载的影响

4.8 与其他研究成果之比较

4.9 总结与探讨

4.9.1 分析小结

4.9.2 讨论

5 竖向拼柱榫卯研究

5.1 研究对象

5.2 研究目标

5.3 试验设计

5.4 实验现象，描述和分析

5.4.1 十字榫口，有铁件

5.4.2 有铁件加固的对角榫

5.4.3 单向榫口，卯口方向竖直加载，有铁件

5.4.4 十字榫口，无铁件

5.4.5 对角榫口，无铁件

5.4.6 单榫口，无铁件

5.4.7 现象小结和初步分析

5.5 试验数据及分析

5.6 拼接柱榫卯转动刚度半刚性退化模型

5.7 不同拼接方式转动刚度比较

5.7.1 三种铁件加固榫卯的差异

5.7.2 未加铁件的榫卯差异

5.7.3 十字榫有无铁件加固时的区别

5.7.4 无铁件的对角榫和十字榫的异同

5.7.5 所有拼接柱的比较

5.7.6 竖直荷载的影响

5.8 总结与探讨

6 直榫专项研究

6.1 研究对象和缘起

6.2 研究目标

6.3 试验设计

6.4 实验现象描述和分析

6.4.1 榫长变化的影响

6.4.2 榫宽变化的影响

6.4.3 榫肩作法的影响

6.4.4 销钉作法的影响

6.4.5 分榫作法的影响

6.5 试验数据及分析

6.6 直榫转动刚度退化模型

6.7 尺寸和作法对榫卯转动刚度的影响

6.7.1 榫宽的影响

6.7.2 榫长的影响

6.7.3 榫肩的影响

6.7.4 销钉的影响

6.7.5 分榫的影响

6.8 与同类研究结果的比较

6.9 总结与探讨

下篇 构架受力机制研究

7 单层木构受力机制及对楼阁的影响

7.1 混沌与探索——绑扎节点的穴居小屋

7.1.1 重要案例

7.1.2 分析模型

7.1.3 受力机制解析

7.2 蒙昧初开——河姆渡的榫卯构架

7.2.1 河姆渡榫卯构架基本情况

7.2.2 受力机制解析

7.3 过渡期——土木混合结构的第一次内移

7.3.1 重要案例

7.3.2 分析模型

7.3.3 总结和讨论

7.4 合纵——纵架和榫卯节点的第一次结合

7.4.1 重要案例

7.4.2 分析模型

7.4.3 小结和讨论

7.5 层叠与合纵连横——不仅是纵架的大发展

7.5.1 重要案例

7.5.2 分析模型

7.5.3 总结和讨论

7.6 柱头花开——横架中斗棋的发展

7.6.1 重要案例

7.6.2 分析模型

7.6.3 小结和讨论

7.7 盛极而衰——铺作层的兴盛和衰败

7.7.1 重要案例

7.7.2 分析模型

7.7.3 小结与探讨

7.8 返璞归真——榫卯直连框架体系的兴盛

7.8.1 重要案例

7.8.2 分析模型

7.8.3 小结与讨论

7.9 本章小结

8 多层楼阁受力机制

8.1 百花齐放——汉代楼阁结构的多样性探索

8.1.1 重要案例

8.1.2 分析模型

8.1.3 小结与讨论

8.2 高度的冲刺——南北朝时期的高“塔”

8.2.1 重要案例

8.2.2 分析模型

8.2.3 小结与讨论

8.3 从塔走向阁——重叠的单层殿阁

8.3.1 重要案例

8.3.2 分析模型

8.3.3 隋唐楼阁小结探讨

8.3.4 辽代殿阁式楼阁重要案例

8.3.5 殿阁式楼阁模型分析

8.3.6 小结与讨论

8.4 新的选择——宋代的“通柱造”

8.4.1 重要案例

8.4.2 分析模型

8.4.3 小结与讨论

8.5 简化与加强——宋之后的楼阁“梁柱造”

8.5.1 重要案例

8.5.2 分析模型

8.5.3 小结与讨论

8.6 本章小结

9 水平动载下的楼阁构架受力机制

9.1 动力学构架研究方法和对象

9.1.1 现有研究理论的不足

9.1.2 研究思路

9.1.3 研究对象

9.2 构架振形比较研究

9.2.1 构架一振形及分析

9.2.2 构架二振形及分析

9.2.3 构架三振形及分析

9.2.4 构架四振形及分析

9.2.5 本节小结

9.3 构架抗侧刚度退化研究

9.3.1 构架一刚度退化规律及分析

9.3.2 构架二刚度退化规律及分析

9.3.3 构架三刚度退化规律及分析

9.3.4 构架四刚度退化规律及分析

9.3.5 构架间刚度退化规律比较

9.4 木构楼阁的地震响应分析

9.4.1 地震分析设计

9.4.2 框架一地震分析

9.4.3 框架二地震分析

9.4.4 框架三地震分析

9.4.5 框架四地震分析

9.4.6 综合分析

9.4 本章小结

结论

参考文献

图片来源

附录

后记

中国古代木构建筑博大辉煌，楼阁作为诸多木构建筑中的一种，其在跨度、构架形式和高度上均与众不同，故其结构技术也必有特殊之处。
　　《建筑遗产保护丛书：中国古代楼阁受力机制研究》即从结构分析的角度，以构架的受力机制为切入点，解析了中国传统木构楼阁发展演变中的相关结构问题。分析以中国木构最基本的技术——榫卯节点的结构研究为基础，结合试验和结构计算，史料研究等多种手段。从新的角度，再次解读了从原始的半穴居屋顶到高度数十米的木构楼阁的发展演变历史。并对一些长期疑难的构架演变问题，如从层叠式到通柱式的演变，从结构学角度提出了新的理解。而结构分析的计算数据，还为这些宝贵遗产的保护提供了重要研究基础。
　　《建筑遗产保护丛书：中国古代楼阁受力机制研究》适用于建筑历史理论和遗产保护领域的相关研究人员和教师学生，也可作为建筑学、木结构建筑、结枸分析学者的参考读物。

适读人群 ：适用于建筑历史理论和遗产保护领域的相关研究人员和教师学生、建筑学、木结构建筑、结枸分析学者阅读

　　《建筑遗产保护丛书：中国古代楼阁受力机制研究》致力于研究中国古代楼阁的受力机制问题。全书首先从建筑历史演替研究视角出发，指出了传统木构楼阁构架演化中的结构演化这一暗线。随后从实例调研、历史比较等多种途径指出了结构研究的关键在于抗侧刚度和榫卯刚度的研究，并说明该核心问题是解析楼阁演替中层叠式向通柱式发展内在机理。