《中國古代建筑的抗震智慧》閱讀答案|建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)答案
發(fā)布時(shí)間:2019-02-13 來源: 幽默笑話 點(diǎn)擊:
中國古代建筑的抗震智慧
與西方磚石結(jié)構(gòu)建筑的“以剛克剛”不同,中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑在抵抗地震沖擊力時(shí),采用的是“以柔克剛”的思維,通過種種巧妙的措施,其目標(biāo)是以最小的代價(jià),將強(qiáng)大的自然破壞力消彌至最小程度。我國許多古代建筑都成功地經(jīng)受過大地震的考驗(yàn),如天津薊縣獨(dú)樂寺觀音閣、山西應(yīng)縣木塔等建筑,千百年來均經(jīng)歷過多次地震仍然傲然屹立。當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)以抵御9度地震為目標(biāo),而我國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑基本上能達(dá)到這個(gè)要求,而且其代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于西方的“剛”。
中華民族不但自文明伊始就睿智地選擇了木材等有機(jī)材料作為結(jié)構(gòu)主材,而且發(fā)展形成了世界上歷史最悠久、持續(xù)時(shí)間最長、技術(shù)成熟度最高的結(jié)構(gòu)體系———柔性的框架體系。作為對比,西方數(shù)千年中一直采用承重墻體系,直到工業(yè)革 命以來、近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展之后,才意識(shí)到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性,遂開始大規(guī)模地普及,但這種框架體系仍然是“以剛克剛”。而中國的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu),具有框架結(jié)構(gòu)的種種優(yōu)越性,如“墻倒屋不塌”的功效,但其柔性的連接,又使得它具有相當(dāng)?shù)膹椥院鸵欢ǔ潭鹊淖晕一謴?fù)能力。這次汶川大地震中,許多文物建筑的墻體均不同程度地受損,但主體結(jié)構(gòu)仍未倒塌,就是這種柔性框架結(jié)構(gòu)抗震能力的表現(xiàn)。
中國古代建筑一般由臺(tái)基、梁架、屋頂構(gòu)成,高等級的建筑在屋頂和梁柱之間還有一個(gè)斗栱層。中國古代建筑的臺(tái)基用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)語言描述,堪稱“整體浮筏式基礎(chǔ)”,好比是一艘大船載著建筑漂浮在地震形成的“驚濤駭浪”中,能夠有效地避免建筑的基礎(chǔ)被剪切破壞,減少地震波對上部建筑的沖擊。中國傳統(tǒng)建筑的梁架一般采用抬梁式構(gòu)造,在構(gòu)架的垂直方向上,形成下大上小的結(jié)構(gòu)形狀,實(shí)踐證明這種構(gòu)造方式具有較好的抗震性能。優(yōu)雅的大屋頂是中國古代傳統(tǒng)建筑最突出的形象特征之一,而且對提高建筑的抗震能力也做出過相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂?shù)?需要復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大量構(gòu)件,大大增加了屋頂乃至整個(gè)構(gòu)架的整體性;龐大的屋頂以其自重壓在柱網(wǎng)上,也提高了構(gòu)架的穩(wěn)定性。斗栱是中國古代建筑抗震的又一位重要戰(zhàn)士,在地震時(shí)它像汽車的減震器一樣起著變形消能的作用。歷史上,很多帶斗栱的建筑都能抵御強(qiáng)烈地震,比如山西大同的華嚴(yán)寺,在沒有斗栱的低等級附屬建筑被破壞殆盡的情況下,帶斗栱的主要殿堂仍能幸存。斗栱不但能起到“減震器”的作用,而且被各種水平構(gòu)件連接起來的斗栱群能夠形成一個(gè)整體性很強(qiáng)的“剛盤”,把地震力傳遞給有抗震能力的柱子,大大提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性。
除了這些較顯著的手法外,中國古代傳統(tǒng)建筑中還使用了大量的其他技術(shù)措施,這些措施是古建筑抗震的關(guān)鍵。比如榫卯的使用:這種不用釘子的構(gòu)件連接方式,使得中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)成為超越了當(dāng)代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結(jié)構(gòu)體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產(chǎn)生一定的變形,在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量,減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。又比如柱子的生起、側(cè)腳等技法降低了建筑的重心,并使整體結(jié)構(gòu)重心向內(nèi)傾斜,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;柱頂、柱腳分別與闌額、地袱以及其他的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接,使柱架層形成一個(gè)閉合的構(gòu)架系統(tǒng),有效地制止了柱頭、柱腳的移動(dòng),增強(qiáng)了建筑構(gòu)架的整體性。梁架系統(tǒng)通過闌額、由額、柱頭枋、蜀柱、攀間、搭牽、梁、檁、椽等諸多構(gòu)件強(qiáng)化了聯(lián)系,顯著增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性;柱子與柱礎(chǔ)的結(jié)合方式能顯著地減少柱底與柱礎(chǔ)頂面之間的摩擦,進(jìn)而有效地產(chǎn)生隔震作用;在高大的樓閣中,如獨(dú)樂寺觀音閣、應(yīng)縣木塔等,都在暗層中設(shè)有斜撐,大大強(qiáng)化了構(gòu)架對水平?jīng)_擊波反復(fù)作用的抵抗能力;在外檐柱間設(shè)置較厚的墻體,起到現(xiàn)代建筑中“剪力墻”的作用。諸如此類,舉不勝舉,處處都展示出古代工匠們在抗震設(shè)計(jì)方面的知識(shí)和匠心。
1.第1段中劃線的句子里列舉的這種建筑現(xiàn)象的用意是具體地說明我國古代許多木結(jié)構(gòu)的建筑都成功地經(jīng)受了大地震的考驗(yàn)。
2.結(jié)合文章第2段,說說為什么我國古代建筑選擇木材等有機(jī)物作為結(jié)構(gòu)主材?為了形成柔性的框架結(jié)構(gòu),使之具有相當(dāng)?shù)膹椥院鸵欢ǔ潭鹊淖晕倚迯?fù)能力。
3.說說第2段中“以剛克剛”中兩個(gè)“剛”字在文中的意思
第一個(gè)剛:在文中的意思是西方建筑磚石結(jié)構(gòu)或西方建筑的承重墻體系。
第二個(gè)剛:在文中指地震
4.第四段“除了這些較顯著的手法外,我國古代傳統(tǒng)建筑中還使用了大量的其他技術(shù)”,“這些較顯著的手法”分別是指:①臺(tái)基堪稱“整體浮筏式基礎(chǔ)”②梁架采用抬梁式結(jié)構(gòu)③大屋頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要大量構(gòu)建④斗栱群形成一個(gè)整體性很強(qiáng)的“鋼盤”
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