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1、古建筑中的 力学原理,2009年9月,本课程主要介绍中外古代建筑的结构特征与力学原理，结合希腊帕提农神庙、罗马大斗兽场、哥特式教堂（巴黎圣母院、亚眠主教堂等）、明清北京故宫、应县木塔、汴河虹桥等著名建筑，详细介绍相关的力学原理与施工技术，并穿插斗拱发展简史、殿堂式木构架结构分析等专题，在较为宽泛的层面上深入讲解力学原理在古代建筑工程中的应用，使学生在浓厚兴趣的推动下轻松掌握基本的力学知识与原理。,建筑是凝固的音乐，音乐是流动的建筑。 歌德？、谢林,阿尔罕伯拉宫,流水别墅,三权广场,朗香教堂,“作曲，犹造宫室者然” 曲律,故宫太和殿（重檐庑殿式） 长城八达岭段,山西应县佛宫寺释迦塔 苏州拙政园小
2、飞虹廊桥,奥地利维也纳国会大厦,宋代楼阁式金饰,我说你是人间的四月天； 笑响点亮了四面风； 轻灵在春的光艳中交舞着变。 你是四月早天里的云烟， 黄昏吹着风的软，星子在无意中闪， 细雨点洒在花前。 那轻，那娉婷，你是； 鲜妍百花的冠冕你戴着， 你是天真，庄严，你是夜夜的月圆。 雪化后那篇鹅黄，你像；新鲜 初放芽的绿，你是；柔嫩喜悦 水光浮动着你梦期待中白莲。 你是一树一树的花开，是燕在梁间呢喃 你是爱，是暖， 是希望，你是人间的四月天！,林徽因,林徽因与梁思成,第一部分 中国古代建筑,一、绪论 中国古代建筑的特征,1、中国古代建筑形式的多样性,干阑式建筑傣族竹楼,毡包式建筑蒙古包,地坑式窑洞,云
3、南山区井干式建筑,阿以旺室内,穿斗式木构架,中国古代建筑的主要特征:,木构架建筑的优势,取材方便 适应性强 抗震性能较好 施工速度快 便于修缮、搬迁,木构架建筑的缺陷,木料日趋紧缺 易遭火灾 无法满足更大、更复杂的空间要求,山西应县佛宫寺释迦塔,建于辽清宁二年（公元1056年） 是目前我国现存最古老最完整的 木塔，由于采用了梁柱间的斜向 支撑，整个塔体经受住了多次大 地震的考验，包括1976年的唐山大地震。,2.1 抬梁式木构架 这种构架的特点是在柱顶或柱网上的水平铺作层上，沿房屋进深方向架数层叠架的梁，梁逐层缩短，层间垫短柱或木块，最上层梁中间立小柱或三角撑，形成三角形屋架。相邻屋架间，在各
4、层梁的两端和最上层梁中间小柱上架檩，檩间架椽，构成双坡顶房屋的空间骨架。房屋的屋面重量通过椽、檩、梁、柱传到基础（有铺作时，通过它传到柱上）。 抬梁式构架至迟在春秋时已经有了，唐代已发展成熟，并出现了殿堂型和厅堂型两种类型。营造法式的大木作部分主要讲的是抬梁式构梁。,2、木构架的特色,抬梁式木构架的主要构件柱、梁、檩、椽、蜀柱,台基 柱础 檐柱 金柱 抱头梁 五架梁 三架梁 瓜柱 脊瓜柱 檐檩 老檐檩 金檩 脊檩,飞椽 檐椽 花架椽 脑椽 正脊 垂脊 檐枋 随梁枋 穿插枋 苫背 连檐 瓦口 筒板瓦,2.2 穿斗式木构架（串逗式）,穿斗式木构架构架以柱直接承檩，没有梁，原作穿兜架，后简化为“穿逗
5、架”和“穿斗架”。 穿斗式构架的特点是沿房屋的进深方向立一排柱，每柱上架一檩，檩上布椽，屋面荷载直接由檩传至柱，不用梁。每排柱子靠穿透柱身的穿枋横向贯穿起来，成一榀构架。每两榀构架之间使用斗枋和纤子连接起来，形成一间房间的空间构架。斗枋用在檐柱柱头之间，；纤子用在内柱之间。斗枋、纤子往往兼作房屋阁楼的龙骨。 根据房屋的大小，可使用“三檩三柱一穿”、“五檩五柱二穿”、“十一檩十一柱五穿”等不同构架。最早在汉代画像石中就可以看到汉代穿斗式构架房屋的形象。,穿斗式木构架的主要构件柱、檩、穿、椽,少林寺初祖庵（宋）斗栱,转角铺作 （角科） 柱头铺作 （柱头科） 补间铺作 （平身科）,2.3 斗栱,宋式
6、补间铺作示意图,1、斗栱的柱子及阑额,一朵斗栱的生成,一朵斗栱的生成,2、柱上加栌斗,一朵斗栱的生成,3、栌斗上加泥道栱,一朵斗栱的生成,4、加华栱，向里外出跳,一朵斗栱的生成,5、加散斗及交互斗,一朵斗栱的生成,6、加泥道慢栱,一朵斗栱的生成,7、加华栱，一端为华头子,一朵斗栱的生成,8、加散斗及交互斗,一朵斗栱的生成,9、加内檐令栱,一朵斗栱的生成,10、加内檐耍头,一朵斗栱的生成,11、加柱头枋,一朵斗栱的生成,12、加散斗和齐心斗,一朵斗栱的生成,13、加内檐罗汉枋,一朵斗栱的生成,14、加下昂,一朵斗栱的生成,15、加骑昂交互斗,一朵斗栱的生成,16、加外檐令栱,17、加外檐耍头,一
7、朵斗栱的生成,18、加外檐散斗,一朵斗栱的生成,19、加撩檐枋,一朵斗栱的生成,20、加衬方头,一朵斗栱的生成,21、加梁,一朵斗栱的生成,22、加檐檩,一朵斗栱的生成,23、加椽,一朵斗栱的生成,24、铺作内侧仰视,一朵斗栱的生成,25、铺作外侧仰视,一朵斗栱的生成,浙江农村祠堂檐下支撑木,古代埃及建筑中的柱头,女神柱头,古代埃及建筑中的柱头,早期希腊模仿木制柱头,古代希腊建筑中的柱头,早期多立克柱式,古代希腊建筑中的柱头,古代希腊建筑中的柱头,爱奥尼亚式,爱奥尼亚式 科林斯式,古代希腊建筑中的柱头,柱式 ORDER,汉代成都画像石,斗栱发展简史,汉代冥器（明器）,山东沂南东汉墓,汉代斗拱：
8、 形式简单，一栌斗、一拱、两散斗,山西大同云冈石窟,魏晋南北朝：一斗三升、人字形补间铺作,山西太原天龙山石窟,西安慈恩寺大雁塔门楣,初唐：上下双层、外出两跳，下层人字形补间拱，上层用短柱,山西五台山南禅寺正殿（唐建中三年782年） 中国现存最古老木构架,山西大同善化寺三圣殿斗栱,宋代,河北蓟县独乐寺观音阁,1、斗拱雄大，约合柱高之半；2、柱头斗拱较大，补间斗拱小而简单；3、每隔一跳，方施横拱；4、昂之初见,少林寺初祖庵（宋）斗栱,转角铺作 （角科） 柱头铺作 （柱头科） 补间铺作 （平身科）,少林寺初祖庵,柱头铺作,补间铺作,转角铺作,山西洪洞广胜下寺后殿（元）,明长陵裬恩殿,斗拱缩小，补间铺
9、作骤增。斗拱之“材”宽只及柱径的1/8,北京社稷坛享殿（现为中山纪念堂）,建于明永乐十七年，斗拱之“材”宽约为柱径的1/4,福建泉州开元寺大殿伽陵频迦（妙音鸟）,清代工部工程做法则例 斗拱更加繁复纤弱,故宫午门阙亭,河南开封祐国寺琉璃塔（宋）,钱氏据两浙时，于杭州梵天寺建一木塔，方两三级，钱帅登之，患其塔动。匠师云：“未布瓦，上轻，故如此。”方以瓦布之，而动如初。无可奈何，密使其妻见喻皓之妻，赂以金钗，问塔动之因。皓笑曰：“此易耳。但逐层布板讫，便实钉之，则不动矣。”匠师如其言，塔遂定。盖钉板上下弥束，六幕相连如胠箧。人履其板，六幕相持，自不能动。人皆伏其精练。 宋 沈括 梦溪笔谈卷十八技艺,山西洪洞广胜上寺琉璃塔局部,