不同竖向荷载下“米字形”补间铺作抗震性能试验研究

明晰古建筑木结构铺作节点的抗震性能,是了解古建筑木结构受力性能和安全状态的重要基础。为揭示不同竖向荷载下“米字形”补间铺作的抗震性能,以应县木塔三层明层东南向补间铺作为原型,制作2个1∶3.7的缩尺模型,进行了不同竖向荷载作用下补间铺作的拟静力荷载试验,分析了“米字形”补间铺作竖向荷载传递路径,研究了不同竖向荷载作用下补间铺作的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等抗震性能,重点关注了补间铺作各层构件内部的滑移和转动变形模式,研究了竖向荷载对其变形模式的影响。结果表明:不同竖向荷载下“米字形”补间铺作的变形模式和破坏特征基本一致。变形模式均为在正向加载时以转动变形为主,在负向加载时以构件间滑移变形为主,且滑移变形主要集中在“米字形”交叉构件层上部。增大竖向荷载会使产生主要滑移的构件层位置下移,也会使构件层间相对滑移量减少,同一加载级下滑移量可减少25%。破坏特征主要表现为斗类构件斗耳开裂甚至被剪掉。增大竖向荷载会提高试验铺作模型的水平承载力、初始刚度和耗能能力,竖向荷载增至3.7倍,水平荷载在正向和负向加载时分别提高至2.5倍和2.43倍,初始刚度提高至3.29倍,耗能能量增加至2.37倍。

构造特征对应县木塔柱头铺作受力性能的影响研究

铺作节点是应县木塔的重要组成节点之一,开展铺作的抗震性能研究对应县木塔的保护工作具有重要现实意义。该文主要进行了三层至五层的明层外槽柱头铺作的缩尺模型的拟静力抗震性能试验,研究了构造差异对柱头铺作抗震性能的影响。试验结果表明:具有不同构造特征的三个柱头铺作模型的铺数越多,其耗能能力越强,水平承载力越大。柱头铺作在正向加载时都是以转动变形为主,在负向既有转动变形也有滑移变形。铺数增加会降低构件滑移变形的占比。铺数减少时,柱头铺作模型在负向加载中滑移变形的占比越大,但是当某相邻两层之间的散枓或齐心枓枓耳被剪坏时,负向的滑移变形占比增加明显,DG-1、DG-2和DG-3构件间的最大滑移占比分别达到51%、47%和87%。三层至五层柱头铺作的构件滑移主要位置在模型的中、上端部分。该研究可为应县木塔的安全现状和修缮保护提供充分的基础保障。

山西金元亭榭建筑补间铺作配置探讨

山西金元亭榭补间配置多跳出李诫《营造法式》的制式框架,出巧思奇招,表现出鲜活的生命力和创造力。基于园林建筑设计的视角,对山西17例金元亭榭从补间铺作与亭榭立面造型,补间铺作与亭榭屋架结构,补间铺作的“解构”与“重构”三个方面进行了研究,总结了山西金元亭榭补间铺作的设计思路,以期为公元10至14世纪亭榭建筑设计寻求突破。

不同竖向荷载下带“昂”柱头铺作抗震性能试验研究

带昂柱头铺作的抗震性能研究是应县木塔抗震性能研究的重要基础。为揭示不同竖向荷载下该类铺作的变形模式和抗震性能,该研究以应县木塔二层明层外槽带昂柱头铺作为原型,制作了2个1∶3.7的缩尺试件,进行了拟静力抗震性能试验。通过分析该铺作的水平力-位移滞回曲线、骨架曲线和等效粘滞阻尼系数等,明确了竖向荷载对该铺作抗震性能指标的影响。结果表明:竖向荷载的变化基本不影响该铺作的变形特征,但竖向荷载的增大会加剧滞回曲线的不对称性,且会显著提高该类铺作的水平承载力、初始刚度和耗能能力。竖向荷载增大3.7倍,水平承载力在正向和负向分别提高了2.2倍和2.9倍,初始刚度提高了2.4倍,耗散能量增加了3.0倍;增大竖向荷载虽然会改变铺作初始滑移出现的位置,但不改变该试验铺作的滑移累积方式和薄弱位置,最终两个铺作的滑移模式都表现为两跳华栱间的相对滑移。提出了该铺作节点的位移-承载力骨架曲线简化模型,得到了不同竖向荷载对抗侧刚度和水平承载力的影响系数β_(k)和β_(F),用以修正骨架曲线简化模型在不同竖向荷载下的刚度k。

《营造法式》殿阁地盘分槽图新探

文章通过对《营造法式》(以下简称《法式》)殿阁地盘分槽图的考释,提出:地盘图中殿阁之“阁”,不是多层楼阁之“阁”,而是底层架空的“阁栏”之“阁”。《法式》“斗”字的三种记法:①枓、②(?)、③斗,是作了明确区分的。斗底槽之“斗”,不是抖棋之“枓”,而是取拼接之义的“(?)”的通借。殿阁地盘分槽图是铺作层的俯视图。进而论证了“槽”为铺作层内的狭长空间。并厘清了“骑槽檐拱”等相关问题。

梁架独特的金代朔州崇福寺观音殿

金代朔州崇福寺观音殿是具有典型厅堂型建筑特征的金代佛寺建筑之一,其地盤形式采用减柱造,将前金柱四根全部减掉,形成了此殿特殊的双重人字叉手梁架形制。

大木作“补间”与“步间”——从尺度构成角度的探讨

通过大木作补间铺作与步间铺作的相关关系,分析了补间铺作在大木构架设计间广构成上的主要功能及其演变情况。

《营造法式》卷三十一(大木作制度图样下)注疏

本文是《营造法式》中卷三十一的注疏。该卷为大木作制度图样的下卷,李诫用了一整卷篇幅,以图释的方式,专论殿堂与厅堂两类大木结构的特征、分类、分型及其属性。其中涉及铺作层、分槽形式、铺作配置、间缝内用梁柱等一系列大木结构的关键概念,有必要在探讨中取得共识。《营造法式》中的大木作图样注疏,尚属尝试。故先将卷三十一注疏发表,以征求意见。

济源奉仙观三清殿大木结构再认识

论文在对济源奉仙观三清殿大木结构分析基础上,指出:虽然三清殿当心间的结构属于宋《营造法式》图样中的厅堂结构,但就其整体结构看,已脱离了厅堂结构以横断面为基本单位的特征。其不落地柱及诸多节点构造,属于穿斗结构的元素。基于该类结构的独特性,可命名'奉仙观型'。文章进而参照《营造法式》,对奉仙观三清殿的铺作、襻间等构件进行了分析。

山西陵川北马村玉皇庙大殿之七铺作斗栱

本文通过利用三维激光扫描技术、手工测量技术对山西陵川北马村玉皇庙大殿进行的精细测绘,分析得出其中与前檐七铺作斗栱密切相关的原始设计方法:1)确定前檐采用最富装饰性的七铺作单杪三下昂斗栱,耍头也做昂形;后檐则略作四铺作;2)前后檐立柱因而不同高;屋架采用对称的架道,立柱进深相应地参照前后斗栱出跳内移;丈尺分别为2丈9尺和2丈3尺5寸;3)前檐斗栱中下昂斜度按照平出11抬高4之比例,利用此斜度的相应比例关系与取整方法,单杪三下昂构造度量可以在出跳、昂广、斗栱高度计算中均基本满足简单近似整数关系。