木结构古建筑结构特性分析

中国是一个人口繁多、资源丰富的大国家，也是一个由56个民族组成且具有悠久历史文化的伟大国家。因为中华民族之间的相互沟通、经济与文化交流等，让我国越来越强大。在建筑上，我国建筑居多，且分布的范围也十分的广，数量也多，并且呈现了各式各样民族的面貌。建筑作为人们的基本实践活动之一，是人类文明的关键环节。早在原始社会末期木结构建筑就已经存在了，历经奴隶再到封建社会再由各民族的不断努力与积累，让中国形成了一个别具一格的建筑体系。随着二千多年的封建社会，让我国的古建筑得到了前所未有的发展，也制造出了更多的神奇。虽说，大多数的建筑作品存在着一定的历史局限，但是这一切的一切的都是我国古代人民的智慧结晶，也表明了我国古代在建筑技术与艺术方面的伟大成就，不但是中国古代文化更是世界人类建筑文化的稀有遗产。

1 木构古建筑材料的特点

俗话说的好“经济基础决定了上层建筑。”我国有着二千多年的封建社会，但也正是因为如此，我国古代在建筑时选择了木材做为建筑材料的基础保障。而且，木结构建筑也是最能与经济相辅佐的，这也是为何在封建社会时，木材会成为建筑发展的主流的一大原因。我们都知道，一个国家中最重要的是劳动人民，而选择木材料作为建筑材料的主要也是因为和劳动人民分不开，通常，农民自己建造的住宅房子都是经过长时间准备的，而所需的材料只需要农民自己种植就可获得。所以，对于农民而言，只要花费时间用心栽培就能收获房子，无需依赖他人，这一点就给人们带来了很大的便捷。在古代，应用木材建筑有如下几点优势：①材料储备容易；②建造容易且工期短；③拆迁改建容易；④易扩建等。而这就是为何会选择使用木材，毕竟木材是大自然的产物，也是最容易得到的一种材料。所以说，木结构古建筑在当时经济制度下最方便，也是最切实际的一种方法。

2 木材料的特性分析

2.1 木材的优点

（1）经久耐用性。在建筑中，木材是一种质量轻耐压能力强的材料，其密度与金属、水泥相比都比较小。并且钢铁的重量强度都没有木材的大。木结构建筑韧性大，结构轻，抗沉降，是一种稳定耐久的材料。

（2）便捷性。木材与其他材料相比更容易加工，无需使用大型加工仪器技能就能对木材进行加工。

（3）保温性。木材是出色的绝热材料之一，在同样厚度的条件下，木材的隔热值比标准的混凝土高16倍，比钢材高400倍，所以木结构建筑保温性好。

2.2 木材的缺点

（1）膨胀伸缩严重。与其他材料相比，木材极易容易受到周边环境的影响，从而发生严重的变形，影响古建筑的整体结构。

（2）易被腐蚀。木材的主要成为是由有机高分子组成，特别容易受到昆虫与真菌的腐蚀，而腐蚀对木材建筑来说，有着很大的破坏力。

（3）易燃烧。木材常用于烧火，所以它的燃烧点十分的低，一般在100～200摄氏度就会分解燃烧。

古代与现代无法相比，毕竟各有各的美与好，在古代并没有现代的钢筋水泥等材料，所以通常古建筑都是天然的木材建筑而成的。木材的性质与其他材料不同，所以在承受力的特性上也会有着本质上的区别。因此，木材建筑也具备它本身的价值，木材主要有由有机高分子组成，其中有碳约40%，氢约6%，氧约42.5%，剩下的是0.5%的氮与1%的矿物质。这种比例的合成让材料既具备弹性也有黏性。可是如果木材长时间受到压力也会发生变化，使得所承受的力变小，所以时间长了木材的变形也会不再增加。可当木材的承受力超过某种极限，木材的变量就会与时间成正比，这种情况是直到木材断了才会结束。所以，我们需要充分的考虑到木材的弹性与黏性，从而了解到木材变形的情况。

目前我国现有的木结构建筑已经使用的几百年甚至几千年历史，且同时受到时间与环境的影响，使木结构建筑或多或少存在着一些腐蚀现象，让木材料的承受力变小，从而导致古建筑木结构受到一定程度的破坏与承受力的强度减弱。因此，木材料的性能降低会影响木材料的使用寿命与强度。

为了了解木材的特性与古建筑木结构变形的关系，我国著名科学家陈国盈分别在1977年与1982年的时候，利用我国古建筑维修时所换下的木材对其木结构的受力进行了分析。实验中主要测试横纹与顺纹的冲击、拉弯。硬度、抗压强度，从而了解到木结构古建筑的材料不管年代，材料的变形情况基本相同。

由此可知，木材材料的不同性能也会有所不同。然而我国目前还未能研发出各种木材料使用后的力学变化规律。所以，我国日后的古建筑研究应该针对各木材料的性能变化而研究。

3 古建筑木结构的结构特性

古代建筑通常都是以木构架为主，这种木结构在商、周时候就已出现，而随着时间的发展，渐渐形成了以抬梁、穿斗、井干为主的三种不同结构：①抬梁式。抬梁式是指在立柱上架梁，又在梁上抬梁的结构，其大多应用在大型的建筑物中，比如宫殿、寺庙等等；②穿斗式。穿斗式是指用穿枋把一排排的柱子穿成排架，然后在用枋连接在一起，成为穿斗式，多数应用与民间或小型的建筑内；③井干式。井干式是指用木材交叉堆积，其形成像井的建筑，而取其为名，这种结构相比较简单所以使用的较为少。

木结构建筑有很多的优点。首先，木结构正好将维护结构与承重结构分开了，使承重与围护结构分工明确，屋顶的重量有木构架承受，既能遮挡阳光也能隔热防寒。由于墙壁无需承受屋顶重量，所以这种结构有很大的灵活性。其次，木结构非常有利于防震、抗震，由于木材具有特殊的性质，所以在构建时，所用的斗拱有很大的伸缩空间，因此在一定程度上减少了地震造成的危害。

中国的古建筑多饰多样，在汉代的时候就已有悬山、歇山、囤顶等等形式，后来有出现了拱券顶、十字坡顶等多样式。在古代建筑中屋顶通常都是采用的较大的出檐，只是为了能够更好的保护木构架。可是出檐也有不足之处，出檐有碍于光线的照射，并且还会因为屋顶雨水的流下破坏台基，由此人们为了解决这一问题，采用了屋面举拆、屋角起翘等方法，从而让屋顶看似更活泼轻盈些。

古建筑从结构方面来看，其实与现代的框架结构基本相同，而不同的在于节点构造的不同。在古建筑中，斗拱是最复杂的节点，斗拱拥有两千多年的历史，它主要应用在大型的建筑物中，且主要承受屋面与上梁梁架的负荷，从而将负荷传递给柱子。在室内应用斗拱，是为了分散梁节点处剪力与缩短梁跨度的作用，所以斗拱虽说最复杂，但也最实用。

由此可知，不管是现代还是古代，木结构古建筑都能为人们提供舒适、自然的住宅环境，并且木材还是可再生的绿色建筑材料，所以从节能环保角度出发，木结构建筑有着很多好处，不仅有利于环境保护，同时还可以提高我国的经济水平，而从可持续发展的角度出发，合理的运用木材，能够让建筑行业走的更远、更高。

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