古代土木工程特点大全11篇

古代土木工程特点篇（1）

1.前言:

中国古建筑以其独特的结构方法和布置模式，成为世界上独具风格的一门建筑学科，虽然历经了数千年的演变，始终活跃在现代建筑领域。中式传统古建筑以木结构为主，但随着社会的发展与进步，传统木结构在节能环保、材料的选择、防火与防腐方面的处理等方面的缺陷日益明显。如何使中国古建筑文化得到更好的继承与发展？这是现代建筑领域的一个新的课题，只有将新技术、新材料运用到仿古建筑的设计和建造之中，才能使其得到更加长足的发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土结构为主，改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统，吸收了传统中国古建筑风格的精华，在钢筋混凝土结构的基础上，将传统古建筑的造型、部件等作为装饰效果，从而达到建筑上的仿古目的。

2.仿古建筑的结构设计要求：

现代的仿古建筑一般采用钢筋混凝土结构，为了使其在油漆彩绘之后达到与木结构相同的外观效果，与传统的钢筋混凝土结构相比，仿古建筑的结构设计具有以下几个特殊要求：

2.1模数要求和构件定型化

各结构受力构件的规格必需满足古典建筑的模数要求，传力体系中各构件的尺度和形体必须仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。

2.2屋面造型要求

由于古建筑中屋面变化显著、造型要求高，构架体系采用了步架和举架的处理方法，屋面坡度越往上越陡峻，越往下越平缓，形成了曲线优美、出檐深远的特征，体现了我国古代建筑的造型特点。

2.3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱。

斗拱中方型的底座叫做斗，上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制，它位于木结构梁和柱子之间，具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用，是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言，因主体受力体系为钢筋混凝土，装饰往往成为斗拱的主要作用。

3.工程实例：

李白纪念馆位于江油市北郊昌明河畔，是为了纪念唐代大诗人李白而修建的。李白纪念馆是全国最大的李白文化资料中心和李白文化主题公园，1962年修建，1982年开馆接待游客。主要包括太白堂、太白书屋、听涛轩、问水榭、望月亭等十多个大大小小的建筑群。由于受到2008年5.12大地震的影响，李白纪念馆受到了很大程度的破坏，为了支援江油市的重建工作，我院承接了李白纪念馆恢复重建工程的设计工作。该工程包括十多个单体建筑，结构形式均采用钢筋混凝土仿木框架结构。下面就以太白堂为例介绍几点结构设计体会：

3.1 结构体系：

太白堂采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，采用SATWE程序进行整体计算，主受力框架采用PK程序复核计算配筋。主受力框架立面详见图1，结构方式按照古建筑中的“叠梁式”，构架体系采用了步架和举架的处理方法，其传力途径也明显不同于传统的钢筋混凝土结构，屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁，再由梁架逐层往下传递，最终通过最底层的梁传给框架柱，形成了“柱托梁、梁托柱”的特殊结构体系。

3.2 屋面板的设计：

木结构的屋面木基层是由望板和橡组成的，这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形，板肋之间的距离很近、肋高较小见图3，加上屋面陡峻、造型复杂，屋面一次性全现浇施工难度很大，支模困难，混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故太白堂将屋面板设计成叠合板，先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模，再在底模上绑扎钢筋网，用细石混凝土浇注叠合层，完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。均满足旋工阶段和使用阶段的受力要求。

3.3斗拱的设计：

在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件？采用木结构还是钢筋混凝土结构？在太白堂的结构设计中，采用的是钢筋混凝土预制构件，各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时)，斗拱仅作为装饰构件，不考虑其受力。

古代土木工程特点篇（2）

1混凝土仿古建筑设计原则

在混凝土仿古建筑设计过程中，应当坚持以下基本原则。1.1节省建材木料从当前国内形势来看，木材存量比较少，尤其是硬木，主要靠进口。从工程建设造价上来看，木结构的建筑工程项目成本较高，不如混凝土框架结构的建筑节约成本。实践中，可用框架外包木板的方式做建筑结构的梁枋，比如慈溪佛迹寺工程，就起到了小材大用的效果。从这一方面来讲，在工程设计过程中，可借鉴但不能照用，建议用建筑模数对其进行设计，基本能够实现传统建筑形制即可。1.2传统建筑风格的延续以屋顶檩条和桷板为例，利用混凝土进行支模浇筑，作业难度非常大。从传统风格的延续和经济性考虑，屋顶按照传统方法进行施工建设。同时，室内可利用木结构进行装修，以此来传承传统的建筑风格，比如挂落、花罩等。在设计混凝土梁架时，应当充分考虑木构架的性能，将梁、枋、柱穿插环节处理好。1.3设计方案应当便于施工建设仿古建筑构件一般都非常的粗犷，很多精细装饰无法做到木材施工效果。在工程设计过程中，应当尽可能地保留传统风格，简化木装饰，有效把握好混凝土建筑结构与传统形象之间的关系，方便施工建设。

2混凝土仿古建筑主结构施工技术要点

在混凝土仿古工程施工建设过程中，涉及到很多方面的内容和环节，以下对主要的结构施工技术要点进行分析。2.1柱与柱础施工要点混凝土仿古建筑的柱子，通常是混凝土仿木结构，通过上漆仿木。在施工建设过程中，利用耐水原子灰进行打底找平，然后再涂两遍红色的亚光漆，就能够呈现出木柱效果；同时，也可以利用外墙防水聚氨酯仿古漆，并且在漆底扇灰掺加一定量的纤维素。对于混凝土柱而言，可利用面层贴木条和木板的方式来仿造木柱。在传统的建筑结构中，有瓜棱柱，其采用包镶等手法将几条柱拼接成一根大柱，既美观又省料、承重。在混凝土仿古建筑施工建设过程中，可借鉴该种方法，中间是混凝土大柱，周围包上若干个小木柱。以岭南地区为例，多数传统的柱础收腰都非常的小，此时混凝土柱难以有效地从柱础穿过，建议利用钢管从柱础穿过，然后与基础相互承接起来。完成基础施工以后，将空心柱础与基础套接起来，钢管向上伸出来，然后再与柱钢筋相连接。在实际施工操作过程中，应当先对柱础进行校核，做好相关保护措施，后续浇灌柱。再以江南北方地区为例，柱础一般为圆鼓状，能够将两瓣柱础紧紧地贴在柱上，大悲禅院即为典型代表。2.2墙面施工要点对于传统的建筑墙体而言，其墙体主要采用青砖墙建造。在设计过程中，只需对面层进行仿古处理即可，而且内部全部按照现代方式进行砌筑。以江南地区为例，传统墙体多为白灰形，在砌完墙体以后，面层直接抹灰即可。对于我国北方及岭南地区而言，墙体一律是清水砖墙，在混凝土仿古建筑施工过程中，面层利用青砖片贴黏即可，青砖片质感、色泽均与青砖类似。在仿青砖墙施工建设过程中，将青砖切成三片，并且将切片贴在墙体之上，效果接近传统效果。2.3梁架施工要点混凝土仿古建筑的梁架以混凝土结构为主，其施工要点如下：①雏形建造。混凝土框架借鉴传统建筑形式进行简化施工，梁架的截面为矩形，规格尽量与传统尺寸接近。②塑形。框架建成以后，将水泥、石灰和砂子按3∶1∶3的比例进行配制，并将混合砂浆均匀地涂抹在框架之上。根据仿梁架塑形，梁架形式尽可能地简单化。③上漆。根据设计方案，各部位按计划上漆。在对梁架上漆时，可参照混凝土柱的上漆操作方法。在梁架细部位置处理过程中，传统的梁头、短柱和梁底等均有雕花工艺，混凝土仿古建筑可在塑形过程中稍作修正。比如，在需雕花处镶嵌细木条，塑形后取下木条，并进行简单雕花。如果混凝土仿古建筑的梁枋截面较之于传统形式有较大的差距，则可将梁枋进行亚字形处理，并且在构件的两侧中部位置镶嵌木条，成型后再将其取下即可。2.4屋顶施工要点对于传统建筑而言，屋架多由檩条和屋面木基层构成，比较节省木料。对于混凝土板屋结构而言，屋面板一般都是混凝土板，而且上面铺设的是传统风格的瓦面；同时，在室内做吊顶，要将混凝土板掩盖住；檐口位置处理也非常的重要，檐口处建议改用木构屋面形式，但需严格处理不同屋面之间的接口。檐口用混凝土板，然后在板下钉上仿古木椽条。2.5斗拱施工要点在仿古建筑施工建设过程中，必须安装斗拱结构，目前很多现代的工程项目也采用斗拱作为装饰。需要说明的是，不同的年代、地域，建筑中的斗拱结构和特点也不尽相同，斗拱施工安装过程中主要包括现浇与预制两部分。2.5.1现浇斗拱该种斗拱结构形式相对比较简单，而且斗拱的尺寸也非常的大。仿唐建筑，比如西安的大唐芙蓉园建筑群等采用了该种方式，整体性非常好，但是施工难度较大，模具损耗比较大。2.5.2预制斗拱在该种斗拱施工建设过程中，既可以采用混凝土、木材，又可以采用陶制构件，其尺寸比较小，而且施工较为复杂，整个施工过程按单元进行排列组装。以珠海圆明新园为例，其外立面就采用了装饰拱、插拱，整体效果比较好。

3结束语

总而言之，混凝土仿古建筑是当前和外来建筑市场发展的一种趋势，发展前景比较好，其中既有传统的艺术传承，又有现代建筑的安全性、牢靠性，值得推广和应用。

参考文献

［1］王伟.钢筋混凝土仿古建筑的施工质量控制分析［J］.黑龙江科技信息，2015（12）.

古代土木工程特点篇（3）

中国是具有悠久历史的一个国家，我国拥有五千多年的封建社会历史，受到了根深蒂固的封建思想的影响。并且，由于我国封建时期的生产力发展特点，我国的农业发展非常迅速，拥有非常古老的农业文明。中国的建筑物特点受到了本国历史、自然的深刻影响，自古以来，我国的传统建筑大多数都是以土、木材料为主要的建筑材料，源远流长，一脉相传，并且，中国的建筑以土木结构为主是其一大特色，这也是我国的建筑和西方建筑主要不同的地方。我国建筑的结构主要是以土木结构为主，在具体的建筑过程中，我国也非常注重打造本土特色，将土、木这两种建筑材料有机的结合起来，充分发挥这两种材料的作用，不断地结合这两种材料的优势，从而，可以打造完美的结构，创建出结实、美观的建筑物。并且，在我国古代的建筑建造的过程中，我们也会将我国的传统思想深深地融入其中，使得我国的古代建筑成为了我国古代传统文化的结晶，是我国传统文化的主要体现。本文结合我国古代建筑的发展特征，及其审美特色，对我国古代的建筑进行了一定分析和总结。

1.中国建筑发展的过程和特点

中国是一个拥有悠久历史的文明古国，几千年的封建社会，使得我国在政治、经济、文化各个方面都具有一定的封建社会的气息，并且，我国很多现象都是由于封建文化观念所造成的。我国古代由于生产力发展不是很发达，并且受到当时自然环境条件的影响，使得我国的建筑物大多是由土、木这两种建筑材料构建的，甚至，随着我国土木构造的不断进步和成熟，我国的建筑物在构建的过程中就自然而然将土木构造演变成其的一个特色。除此之外，我国建筑物的构造还受到我国地域条件的影响，由于我国是一个幅员辽阔的国家，我国不同区域的自然环境、气候条件有不同的特点，人们为了更好的生存，使生活的更加舒适，更加有利于人们身心健康的发展，因此，在房屋建造的过程中会结合气候条件的特点，采取有利的房屋结构，从而，使得我国的房屋建筑具有很强的地域特征。

中国的发源地处于我国的黄河流域，在古代我国的黄河地区拥有较为茂密的森林，因此，古代中国的木材是较为丰富的，并且，由于黄土其自身的特性，它适合多种方法来进行建造，比如说：可以通过挖掘的天然土质、晒坯、版筑或者使用烧制成的砖瓦进行建造房屋。自然而然的，我国的土、木就成了我国建筑建造过程中的主要材料了。还有就是，在我国古代建筑发展的过程中，对于建筑物的构造这一方面，我国在进行建筑进行建造方面并没有一定的技术性的突破，一直处于土木结构这两种材料建造的局限当中，很难有其他实质性的突破。总之，我国古代建筑在建造的过程中一直是以土木结构为主。

2.中国建筑的土木营造的发展历史

中国从发源地起受到了黄河的滋润和灌溉，我国拥有大量的树木，具有较大的、较为丰富的森林资源，并且由于当时我国处于生产力极为不发达的状态，因此，在进行建筑物构造的过程中就很难有什么突破。在很大程度上就会就地取材，充分利用本地区拥有的自然资源，大面积的开采我国的树木，进行建筑物的建造。但是，在我国建筑物的建造发展的过程中，也存在着利用石材进行建造建筑物的情况，比如说我国古代的很多陵墓、牌坊、华表等等一些具有特色的建筑物就会用石材进行建造，使得石材成为我国建筑物中的主要角色。甚至，我国古代利用石材还建造了较为重要的，具有一定的代表性和标志性的建筑物，那就是长城，众所周知，在那个年代生产力极为不发达，基本完全是依靠人力资源的年代，能够建成长城可以说是世界的一大奇观，这些都是依靠人力资源完成的，由此可以看出，古代劳动人民的聪明与才智。总之，受到了很多不同方面因素的影响和制约，我国在建筑物取才方面会存在着不同的选择，但是，我们仅仅从这些方面来考虑是不够的。我国古代传统建筑物的发展历史是在复杂的、多变的、众多的、不同的因素共同作用下的结果。

3.中国建筑的审美

我国古代的建筑一直以来都是坚持使用土木结构，这是自然、经济、政治、社会、思想、审美等等各个方面共同作用的结果。然而，如果我们从更深层次来考虑的话，这是一种潜藏在顽强的现世生命意识之后根深蒂固的恋土情节以及恋木情节。在建筑物的发展过程中，受到了很多不同因素的影响，在这些因素的共同作用下，中国的建筑物形成了一个较为完美的自律体系，从而，显示出较为顽强的生命力。也可以说，中国建筑的土木营造，这是我国原始农业文明和生命审美意识共同决定的。中国建筑在发展的过程中，它的外观和造型还受到了我国传统思想的深远持久影响，尤其是帝王思想的影响。

结语：中国建筑有其独特的土木结构风格，是中国传统文化的结晶。并且，受到了我国传统文化的影响，我国的建筑审美特征具有一定的文化气息。

参考文献：

古代土木工程特点篇（4）

那么，建筑的形式语言是什么，建筑空间的研究能否像数学一样通过函项引入，公式推导的逻辑过程建立起一套具备充分自足性的理想状态下的语言体系。还是建筑师在历史、文化、环境、功能、技术等各种现实因素的综合作用下的理性与天性能动结合的过程。 笔者更倾向于将其理解为后者。 这并非意味着建筑学研究可以不受科学规律的支配，而是一个我们如何看待与理解这门学科的科学性的问题。 因为，建筑空间的研究并非以建立一套逻辑自洽的终极真理和审美教条为目标， 它具有启发性与开放性的特点，需要在实践中不断被检验，修正，更新。

2.我国古建筑与现代建筑结合的现状

就我国建筑总体情况来看，不同地域的传统居住建筑都在一定程度上与现代住宅的功能要求存在一定矛盾，尤其是不能够合理的满足现代社会群体的住宅需求，与其生活方式和生活节奏不一致。尤其是在建筑的结构形式、建筑材料以及施工工艺上，都存在一定不足。因此在仿古建筑造型设计的过程中，应当进行系统化的分析和研究，不能够完全照搬我国传统建筑形式，以提高仿古建筑造型的科学性。与此同时，就文化认同以及自信心上来看，我国很大一部分社会群体对建筑文化的认同度和自信心要明显低于对服饰文化和饮食文化的认同度和自信心，这就在一定程度上影响了仿古建筑造型设计工作的顺利开展，不利于我国传统建筑文化的发扬。若长此以往，必然会导致我国几千年的建筑文化毁于一旦。就当前我国城市建设的实际情况来看，新建筑设计中普遍缺乏中国特色，并未将民俗和地方特色融入到建筑当中，基本上属于西方建筑文化的复制品，这就对于我国传统建筑文化的发展来说是非常不利的。与此同时还存在着全盘照搬照抄我国古代建筑形式，尤其是在园林景区以及城市公共建筑空间内，可以见到比较多得仿古建筑，这就在一定程度上误解了传统建筑风格和地方特色，严重阻碍了我国建筑文化的发展。

3.仿古建筑结构造型形式

就我国建筑文化的总体情况来看，仿古建筑主要对传统营造法则与现代施工技术、材料技术实现有机融合，促进仿古建筑对传统古建筑的文化特征进行合理的再现，并且是提高建筑整体的抗震性和耐久性，促进仿古建筑的实际应用价值的有效发挥。在对建筑材料进行分类的基础上，可以发现仿古建筑不但能够对我国传统建筑中的结构进行合理的继承，并能够优化建筑结构的实际性能，由古建筑的木结构和砌体结构，逐渐转向具有时代特色的钢筋混凝土结构和钢结构。在此对仿古建筑结构造型不同形式进行优劣分析 ：

3.1 木结构

就我国传统建筑的实际情况进行分析和研究，可以发现木结构在建筑结构中具有一定的优势，木材资源比较广泛且易于再生产，在建筑结构形式中具有良好的保温隔热性能，亲和力较好，并且实际抗震性能良好。但是以木材为主要受力体系的工程结构也不可避免的存在一些不足，尤其是木材的防火性能比较差，极易引发火灾，并且随着使用时间的推移，木材容易受到腐蚀和虫害，从而对建筑结构的稳定性和安全性产生严重影响。从木结构的整体情况来看，其实际各项强度差异比较大，对于建筑结构的整体稳定性产生不利影响。

3.2砌体结构

砌体机构具有一定的复杂性和特殊性，主要包含砖砌体、砌块砌体以及石砌体。在我国仿古建筑中，大多使用砖砌体和石砌体，这就是人们常说的砖石结构。砖石结构在仿古建筑中具有良好的应用价值，便于施工人员进行就地取材，耐火性、隔热性较好，施工成本比较低，实际施工过程中具有高度的便捷性和高效性。就砖石结构仿古建筑的实际应用情况来看，建筑结构的实际承载能力比较好。凡事有利必有弊，就砖石结构的实际应用情况来看，也不可避免的存在一些不足，由于砖石的体积和自重都比较大，并且砂浆的黏结力比较弱，此种情况下导致砖石结构的实际抗拉能和抗剪性能比较低，并且实际抗震性能不能够满足仿古建筑造型设计的实际要求。

3.3 钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构在仿古建筑中得到比较广泛的应用，主要以钢筋混凝土材料作为仿古建筑的主要结构构件，具有良好的可塑性和耐久性，具有比较好的防火性能，在仿古建筑结构应用中的安全隐患较低，并且施工成本易于接受，因此钢筋混凝土结构是一种应用价值比较高的结构形式。在仿古建筑中对钢筋混凝土结构进行应用时，应当结合仿古建筑的实际特点进行系统化分析，在此基础上进行规范的混凝土浇筑施工操作，确保各种仿古结构构件的实际规格和质量满足仿古建筑的实际需求，以促进仿古建筑建造工作的顺利进行。钢筋混凝土结构在仿古建筑中的有效应用，能够最大程度上重现我国古建筑的外形特点，并且钢筋混凝土结构的仿古建筑建造成本较低且易于接受，施工材料的获取和运输具有便捷性，建造完成后钢筋混凝土结构仿古建筑具有良好的耐久性和抗震性，在提高仿古建筑实际使用性能上发挥着重要作用。

3.4 钢结构

钢结构构件主要包含热轧型钢、钢板以及冷加工成型的薄壁型钢等，刚结构构件的应用强度比较高，韧性和塑性比较好，通常情况下能够满足仿古建筑的性能要求。钢结构仿古建筑的施工周期较短且施工方式比较简便。钢结构材质均匀，质量较轻，实际抗震性能较好， 并能够进行科学的重复利用， 与社会可持续发展理念相协调。就钢结构仿古建筑的实际应用情况来看，随着应用时间的推移，钢结构的耐腐蚀性和耐火性较差，钢结构仿古建筑在实际应用过程中存在极大的安全隐患，并且实际施工成本比较高，此种情况下导致钢结构在仿古建筑应用中存在诸多局限性，难以得到有效的应用。

4.以某大雄宝殿为例对仿古建筑造型设计进行分析

古代土木工程特点篇（5）

工程材料与土木工程一样，是一门古老的学科，伴随着人类历史的发展，绵延千年至今，大致经历了古代、近代和现代三个阶段。而工程结构的发展与人类科学技术的进步，特别是与建筑技术和工程材料有密切关系。

古代，物质匮乏，技术落后，人类茹毛饮血；在旧石器时代（约170万年前至公元前8000年），人类居于天然洞穴；中石器时代（约公元前8000年至公元前6000年），地穴建筑出现；新石器时代（约公元前6000年），半地穴建筑出现；公元前5000年，地面建筑，干栏式建筑出现。古代土木工程的发展缓慢，究其主要原因没有理论基础，材料一般采用天然材料，尤其是当地的天然材料，如泥土、砾石、树干、树枝、竹、茅草、芦苇等，后来发展到土坯、石材、砖、瓦、木、青铜、铁及混合材料如草筋泥、混合土等。在古代的一些文化遗址中发现，其房屋采用木骨泥墙结构――如从西安半坡遗址中，可以看出，原始社会的地面建筑由墙体、屋顶两部分组成，墙体为木骨泥墙结构，屋顶由构架和木柱支撑。

约公元前2000年，相当于夏代时期，出现了夯土的城墙。两周时期开始有了烧制的瓦，战国时期的墓葬中发现了大尺寸的空心砖。

在欧洲，大约8000年前已开始采用晒干的砖（土坯）；大约5000年到6000年前开始开凿自然石砌筑房屋；采用烧制的砖亦有3000年的历史。

在漫长的人类历史长河中，我们中华民族的建筑体系是木构架制，即用木梁、木柱做成承重骨架，用木制斗拱做成大挑檐，回壁墙体都是自承重的隔断墙――类似于我们今天的钢筋砼框架结构。由此，在古代乃至近现代，在我国大部分地区的农村、城镇，受工程材料的限制，数千年我们的老百姓，一直居于土――木结构，砖木结构的房屋中。在青海玉树大地震中，那些土木、砖木结构的房屋基础都倒塌了，说明其强度、刚度、稳定性相对较差。但于我，从小生于土坯房中的我，对其有着深厚的情谊和深深的眷恋，虽然条件差，但其冬暖夏凉，类似于陕北的窑洞――我想这也是主席喜欢它的主要原因。而对于古代的桥――木桥，石板桥、石拱桥等。尤其是石拱桥――如赵州桥，其用材简单，石条、竹筋等，受力合理，充分发挥石材抗压的特性，让人叹为观止，让世界都为之惊奇。充分体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧。

在国外，建筑于公元前2700年至公元前2600年的埃及帝王陵墓建筑群――吉萨金字塔群，其中以古国王第四朝法老胡夫的金字塔最大。该塔塔基正方形，每边长230.5米，高约146米，用230万余块巨石砌成。经历了5000年风雨仍屹立于泥罗河畔；其主材是石材。故在阿拉伯世界里流传着这样的话语：“人是怕时间的，时间却怕金字塔”。而在公元532年至公元537年间建造的今土耳其、伊斯坦布尔的索菲亚大教堂为砖砌穹顶（圆形球壳），直径30余米，穹顶高50多米，穹顶支撑在大跨砖拱和用巨石砌筑的巨型柱上（7m×10m），――砖石拱券结构。西欧各国以意大利比萨大教堂和法国巴黎圣母院为代表的教堂建筑，都采用了砖石拱券结构。

由此不论中国或是外国，在古代虽无理论指导工程实践，凭经验建造，但古代不乏伟大的土木工程，而这跟古人的聪明和智慧有关，让人不禁浮想联翩，――如都江堰水利枢纽工程，它是世界上最长的无坝引水枢纽工程，。从公元前256年至公元前251年修完，一直沿用至今，灌溉着一千多万亩土地，使成都平原成为“天府之国”，这不能说不是奇迹啊！

近代的土木工程的时间跨度为17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。西方文明的兴起，土木工程从设计理论，材料科学和工程实践都经历了飞速发展。设计理论的建立，发展也促进材料科学的发展。1824年，英国人阿斯普丁利用波特兰的火山灰发明了水泥――波特兰水泥，并注册专利。1850年开始生产，水泥的发明使土木工程进入混凝土材料时代。1859年，冶金学家贝塞麦发明了转炉炼钢法，使钢材得以大量生产，并用于土木工程。1867年，法国人莫尼埃用铁丝加固砼制成花盆，并把这种方法推广到工程中，从此钢筋砼材料形成并广泛应用于土木工程。成为土木工程中最为重要的材料之一。1886年美国人杰克逊首先应用预应力砼制作建筑配件，后又用它制楼板。1930年法国工程师弗涅希内将高强钢丝用预应力砼，解决了砼因徐变造成预应力完全丧失的问题。从此，预应力砼在土木工程中得到广泛应用。由于材料技术的不断发展和进步，我们建筑工程的结构也不断发展和前行。根据我们所使用的材料，土木工程建构可以分为为土――木结构，砖木结构、木结构、砖混结构、砼结构、钢结构、混合结构等。而工程材料是土木工程的物质基础，既决定了结构物的安全性能，也决定了结构物的造价。土木工程材料种类繁多，一般按化学成分通常分为非金属材料和金属材料。而非金属材料又分为无机材料（如天然石材、烧土制品、胶凝材料、砼、砂浆、硅酸盐制品、炭化制品、保温材料、玻璃等）和有机材料（如植物材料，胶结材料。保温材料，涂料，塑料等），金属材料又分为黑色金属（如碳素钢、合金钢）和有色金属（如铝及其合金等）。根据材料的使用性能，土木工程材料又可分为结构材料和功能材料两大类。我们土木工程专业主要关心的是结构材料。结构材料的主要作用是承受各种力的作用，故要求它们具有良好的力学性能。那么，什么又是结构呢？简单讲就是受力的骨架，是由许多构件或配件组成。比如：我们把房屋比做一个人，它的布局，外形设计和艺术处理相应于人的容貌，气质及穿着打扮，由建筑师负责完成；它的内部结构好比人的骨架，由结构工程师完成；它的给水排水、供热通风和电气等设施如同人的器官、神经；由设备工程师完成。而我们的建筑结构工程师在进行结构设计时，要完成以下几方面的工作：选用合理的结构体系和结构形式，确定房屋所承受的荷载，并合理地选用结构材料；解决好结构承载力，变形、稳定、抗倾覆等技术问题；解决好结构的连接构造和施工方法等问题。而这一切都离不开材料技术的支持。如果没有发明水泥，就不会有砼，也不会有砼结构（如：框架结构、剪力墙结构、框架――剪力墙结构、高耸结构等）；如果没有发明转炉炼钢法，钢材就不会大量用于建筑工程结构，也许就不会有如埃菲尔铁塔和今日之许多的铁索桥（大跨度的）。但是，对于建筑工程材料，我们首先应该掌握其性能，诸如重量、强度、变形等。尤其是其力学性能――抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。材料是脆材料还是塑性材料。这些性能决定着材料的选用。比如钢筋砼这种材料，是由砼和钢筋复合而成，它们为什么能很好的在一起工作，究其主要原因是：其一砼和钢筋之间有很好的粘结力，也即我们习惯称的握裹力；其二，砼与钢筋的膨胀系相近，使其在受温度作用时，不致产生内应力。关键是我们利用了砼和钢筋这两种材料性能的优点。砼抗压强度还可以，而钢筋的抗拉强度较高。使用时将钢筋置于结构或构配件受拉位置，充分发挥材料的力学性能。使结构或构配件能安全可靠，且经济合理，何乐而不为！

社会在进步，时代在发展。在今日这个即时通讯时代，科学技术的发展一日千里，人民的物质文化生活水平日益提高。人们开始注重生活的质量，由此引发一系列社会问题。现在，提倡低碳生活，要求我们节约能源、资源，注重保护环境，创造和谐的社会，我们建筑业首当其冲。我们土木工程的发展虽然很快，但是其耗费大量的资源，尤其是不可再生资源，诸如砂、石、粘土等。粘土的烧土制品，虽然在砌体结构中发挥着很大的作用，易于就地取材，价格低廉，施工方便，保温隔热及耐火性能好的优点，但因其强度低导致结构笨重，且黏土砖与农田争地，在我们国家逐渐被限制使用。水泥的生产排放大量的废气，占世界总量的50%，钢材的生产亦是如此。那么，在建筑业中如何实出低碳实在是值得探讨，如发展轻质高强的新型材料，研究新的结构，新的技术等。

现代土木工程，始于20世纪中叶，随着第二次世界大战结束，战后经济的发展，为我们土木工程的发展创造了极好的契机。工程规模不断扩大，逐渐向大型化方向发展，结构自重明显减轻材料耗费不断下降，经济效益显著提高。兴建了许多高层、超高层建筑，大跨度建筑，特长的海底遂道，高耸结构等大型工程。高层建筑如台北101大楼，高508米，曾是世界最高的建筑；吉隆坡的石油双塔大厦，高450米；其中上海金茂大厦高420.5米，曾是我国最高的建筑物。采用砼和钢材的组合结构，共88层。用外伸木桁架连接砼核心筒和外侧8个巨型组合柱（截面从1.5m×4.9m变到1m×3.5m）。

高层建筑是城市中经济繁荣和社会进步的重要标志。其结构形式一般采用框架结构，剪力墙结构体系；框架――剪力墙体系，筒体结构体系（包括框筒结构、筒中筒结构、束筒结构、巨型结构）。材料的进步，结构的发展，人类社会的前进，经济的飞速发展，人口日益增多，使我们的建筑向空中发展，越建越高，那么就要求与之匹配的结构和材料。材料的强度、力学性能、结构必须具有良好的承载能力，抵抗变形，抵抗侧移的性能。而巨型结构具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能。

大跨度房屋结构形式有网格结构（平面的称为网架结构、曲面的称为网壳结构），藻壳结构、悬索结构、膜结构，张弦梁结构，为大空间，大跨度建筑提供了很好的结构形式。但其离不开建筑材料的支持。

总结

总之，土木工程结构受材料所影响，我们要充分发挥材料的性能和作用，在保证结构安全的前提下实现最经济的建造，因此，材料的选择，数量的确定是土木工程设计中必须解决的问题。

参考文献

[1]《建筑材料》第三版 高琼英 武汉理工大学出版

[2]《工程结构设计原理》四川大学出版社

古代土木工程特点篇（6）

土木工程的建设由来已久。 由原来的伐木采石，模仿天然掩蔽物建造居住场所，到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁，土木工程经历了一个漫长的发展历程。 在这个漫长的发展历程中，无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段， 还是土木工程的地基基础处理， 都有了非常大的突破和发展。

二十一世纪的今天随着经济的日益发展和人民生活水平的日益提高，人们对土木工程的发展提出了新的要求。 因此，详细探讨二十一世纪土木工程发展新方向显得十分必要。

一、土木工程发展历史

1、古代土木工程

公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期， 称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。 由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18～19 世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明作出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展，土木工程建设内容更加丰富，建设工具有了新的发展，同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验，为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。

2、近代土木工程

产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展，人类的生活需求也不断增长，这些不仅反映在吃穿行上，还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用，使高层建筑实用化成为可能；电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化；在结构上要求安全和经济，在建筑上要求美观和适用。

随着大型土木工程近代工业化的进一步发展， 在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要，土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成，各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台，有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。 理论上的突破，反过来极大地促进了工程实践的发展，这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。

第一次世界大战以后，近代土木工程发展到成熟阶段。 这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。

3、现代土木工程时期

第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后，社会生产力出现了新的飞跃，现代主义运动取得了全面胜利。 现代科学技术突飞猛进，土木工程进入一个新时代。 在近 40 年中，前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化，而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。

首先，现代主义的高层建筑在理论计算方面有了新的发展，高层建筑结构的分析计算已基本告别传统的手工计算而采用计算机程序计算，基本上都采用三维空间结构分析计算程序。

其次，高层建筑由于对抗震、抗风的要求高，且建筑多样化，层数、

高度日益提高。再者，现代主义的高层建筑反对外部包装、建筑含义和历史风格，强调形式追随功能和技术，技术上升到艺术层次。

二、土木工程理论、材料及技术的发展

通过多年来实践探索，土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面，理论研究精密化，计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果，随着计算机的普及而渗进了土木工程领域。 结构动力学也已发展完备，荷载不再是静止的和确定性的，而被作为随时间变化的随机过程来处理。 静态的、确定的、线性的、单个的分析，逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。 电子计算机使高次超静定的分析成为可能，进而使得高层建筑中框架-剪刀墙体系、 筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。 大跨度建筑的形式层出不穷，薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积，满足种种大型社会公共活动的需要。 从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论，在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。 理论研究的日益深入，使现代土木工程取得了许多质的进展。

在工程材料方面，标号为 500～600 号的混凝土已在工程中普遍应用，而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。 高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展，先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。 同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速，为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。

在施工技术方面，种种现场机械化施工方法发展得特别快。 同步液压千斤顶，滑模，直升机安装天线，用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。 此外，钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合，形成了一套现场机械化施工工艺，使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命，在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化，成为一种发展很快的方法。

精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术，使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设成为可能。

三、土木工程发展新方向

飞速的经济发展， 使得大城市及超级大城市的数量急剧上升，人们对空间的概念日趋强烈，寸土寸金普遍成为人们的共识。 因此为了满足人们对日益发展的空间需求，高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。 同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。

飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题，更有电力、能源等多方面的需求。 大型水利水电工程的建设，大型矿山资源的开发，石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。 因此，大型公益土木工程的修建，显得极为重要。

古代土木工程特点篇（7）

引言

土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。

1 土木工程的历史

1.1中国土木工程的历史：远在上古时期，中国古人类就在野处穴居，为了避免野兽侵袭，有巢氏（中国的传说中的巢居的发明者），才教古人离开天然岩洞、构木为巢，居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。

1.2 世界土木工程发展历史：在欧洲，大约8000年前已开始采用晒干的砖；凿琢自然石的采用，大约在5000～6000年前；至于在建筑中采用烧制的砖，亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑，以公认的七大奇迹最为引人注目，它们都建于公元前600年～公元前200年，且均为石材建造，大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区，说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。

2土木工程的现状

2.1世界现状：随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用，以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前，世界上最高建筑是中国台北的101大厦，总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。

2.2 中国现状：回顾20世纪特别是改革开放20年来，我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会，北京将建设一大批大跨超长建筑，像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上，我国均达国际先进水平。

3未来土木工程的发展

3.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料，环境，化学，电子信息，机械。城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。

3.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分地合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然地要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。

3.3主动控制技术。迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当做一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

4结束语

土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰!

参考文献

[1] 丁大均，蒋永生.土木工程概论[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003

[2] 黄梦平，李晋栓. 中国赵州桥[M].上海：上海科技出版社，1981

[3] 贝伦·加西亚编. 刘伟庆，欧谨译.世界名建筑抗震方案[M].北京：中国水利水电出版社，知识产权出版社，2001

[4] 刘西拉.从结构工程学科的演变看传统学科的革新[J].科技导报，1992

[5] Concrete Structure for the Future.Proceedings of IABSE Symposium [J].Paris-Versailles,1987

古代土木工程特点篇（8）

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、仿古建筑的结构特点

中国古代建筑主要以木结构为主，平面布局讲究中正含蓄，层次丰富，布局灵活多变，对称均衡。因此其承重结构与维护结构属于分工明确又互有承托的结构体系。比如说在中国古代建筑中独创的斗拱结构形式，充分运用了结构突出和色彩装饰的手段，使得建筑物不仅造型庄重，更显得华丽非凡。在近代仿古建筑中，也采用了相应的仿古建筑形式，继承了中国古代建筑的结构特色，同时又采纳了新型建筑结构的特点，在仿古建筑的结构设计和施工中实现了模数制和构件的定型化，对仿古建筑的整体框架结构设计到细部局部的设计形式，甚至是细部尺度和造型做法都有非常详细的规定。中国古代建筑结构方式中的叠梁式、穿斗式、井干式的主要结构方式得到了改良应用，而且其硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶等屋顶型式也被更广泛的应用于中式别墅和中式风格建筑群天际线的规划应用中。

二、仿古建筑结构设计要求

出于防腐及防震的建筑要求，目前阶段的仿古建筑已经采用钢筋混凝土结构代替原来的木结构。采用钢筋混凝土建筑结构的仿古建筑，属于内洋外中，外部要达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果，但是内部要遵循混凝土建筑结构设计的相应规范要求，同时要兼顾结构抗震要求。因此，仿古建筑与普通的建筑结构设计相比，有显著的特殊结构要求。

1、严格按照古建筑结构体系模数要求和构件来定型化仿古建筑结构体系。仿古建筑结构设计中，各个受力构件的规格必须要满足古典建筑的模数要求，仿古建筑的结构体系和传力体系的构成首先必须满足古代建筑结构传力体系的要求，而各个各构件的尺度和形体应当完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法来进行设计。

2、采用多种结构组合处理方法满足特殊型式屋面造型要求。由于仿古建筑的屋面变化显著，其造型要求特点突出难度高，因此结构构架体系可以使用步架和举架的处理方法。这样就能使屋面坡度形成趋上陡峻，趋下平缓的顺滑优美曲线，充分体现古代建筑各种屋顶型式造型要求。

3、部分古建筑中的结构构件退化成为装饰作用。古建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱是中国古建筑所特有的建筑型式，位于木结构梁和柱之间，具有传导屋面荷载和缩短梁跨度的结构作用。对于仿古建筑而言，由于建筑主体结构为钢筋混凝土，建筑荷载承载已经全由主体柱梁承担，斗拱已经退化成为装饰，不再作为结构主要承重部件。雀替则用于额枋与檐柱相交处，可以缩短梁枋的净跨距离，具有辅助拉结功能。类似于这些原先木结构建筑中作为主体结构或者辅助结构的部件，在仿古建筑中已经不再具有结构作用，而仅仅作为型式仿制的需要，仅存在装饰功能。

三、仿古建筑工程实例分析

1、南宁市观音禅寺工程概况

位于南宁青秀山风景区的观音禅寺扩建工程在原禅院的旧址上改建，扩建后更名为万寿观音寺，占地面积约15亩，是原有面积的三倍。寺院内有大雄宝殿、药师殿、观音阁、卧佛殿、法物流通处、素菜馆等布置，整体仿唐宋建筑风格。

观音禅寺在寺庙布局上充分体现了寺庙建筑格局上很深的阴阳宇宙观和崇尚对称、秩序、稳定的审美心理。观音寺融合了中国特有的祭祀祖宗、天地的功能，以平面方形、南北中轴线布局、对称稳重且整饬严谨的建筑风格。观音禅寺主要的基本建筑，主要为两组建筑：前门和天王殿为一组，合称前殿，大雄宝殿为一组，为佛寺主体建筑。庭院布局是典型的四合院结构，在闭型较强的建筑空间中，宽大的庭院，使用中灵活多变设计理念，适应性很强。

观音禅寺以大雄宝殿为中轴线，左右对称。观音塔的位置位于全寺中心且独立。观音塔底座正四边形，底部为小池，整个塔浮于水面，造型精美。塔腹上面这四角飞檐，顶覆圆盘上下两层，宛若伞盖，既荫被四佛，又美观大方。大雄宝殿分为上下两层，下层为卧姿态如来佛祖，上层为五方如来，大殿两侧的墙壁上大面积的斑斓色彩墙绘佛教壁画“五百罗汉演教图”。殿前且有左右并立不太大的实心的双塔点缀。中国古代寺庙建筑重视色彩表现，屋不呈材，墙不露形。整个观音禅寺寺庙建筑以瓦红色为主，屋顶有金色点缀，色彩鲜艳明丽。

2、大雄宝殿结构体系

大雄宝殿位为钢筋混凝土仿木结构仿唐建筑，其建筑主体结构体系采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，屋面构架体系采用步架和举架复合的结构处理方法，屋面荷载通过屋面板传给屋面檩条梁，由梁架逐层往下传递，最终传给框架柱。由于这样的结构传递体系与一般的钢筋混凝土框架结构建筑存在明显的不同，因此进行结构计算时，除了进行建模计算外，还要使进行复核计算，验证配筋梁是否满足结构承重要求。由于殿内相临柱子之间的跨度较大，在进行结构计算时采用了转换梁系，采用复合梁系共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系，最终达到仿古建筑主体结构与装饰性结构的完美协调统一。

3、仿古建筑群屋面板的设计

在整个观音禅寺的建筑群中，部分只有一层的仿古建筑，其结构构造较为简单，但是又需要采用仿古建筑的屋面设计，因此为其设置了独特的木结构与框架结构结合的单层仿古建筑结构。本方案中大胆提出了木结构屋面设计，由望板和椽组成木基层，既保留了仿古建筑的屋面板截面形式，也能满足单向受力要求。由于板肋之间的距离很近、肋高较小，而且不同的屋顶造型复杂多样，考虑到屋面板的举折模板铺设难以控制，因此在结构设计中采用控制板底标高来控制高程。在屋面施工时，采用预制椽子在现浇混凝土板的方式进行施工方案设计。为控制施工过程中的部件受力不超限，需按照施工堆叠前和堆叠后不同受力状态进行强度、抗裂和挠度的验算。

4、仿古建筑群斗拱设计

在大部分主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱和雀替是作为纯装饰构件，不考虑其受力，与主体结构分别浇筑成型。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇混凝土桃尖梁、斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋斗和拱，装饰性斗拱必须在桃尖梁施工前安装就位。雀替采用钢筋混凝土预制构件，通过主体结构浇筑时留设的预埋件与额枋和檐柱焊接连接。采用这样的建筑结构，结构型式简单，细部只需要经过油漆彩绘处理，就能使整个建筑物外观浑然一体，完全达到木结构的艺术效果。

但是在本方案中，选用了装饰性构件和受力构件结合的设计及施工方式。雀替采用钢筋混凝土预制构件通过预埋件焊接连接。而斗拱系统全部采用现浇斗拱，斗拱在结构中实际为受力构件。采用斗拱作为受力体系，既实现了对出檐的处理，也减少的撩檐檩的断面高度。在角科斗拱的老角梁处理上，设置了暗梁，与斗拱宽度一致，这样不仅仅实现了长梁的出挑，也控制了受力均衡，加强了结构体系的稳定性。

四、结束语

中国古代木结构建筑有着独特的结构方法和布置规模，在进行仿古建筑设计时，应取长补短，采用钢筋混凝土的主体结构，同时吸收传统中国古建筑结构设计的精髓，不仅仅在建筑外部造型设计和局部装饰设计中达到仿古的效果，更需要在掌握设计规范的基础上，根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整，才能提高仿古建筑结构设计的质量。

参考文献：

[1]庄清贵.实例谈混凝土仿古建筑结构施工[J]，中华民居，2011（07）.

[2]张福萍.仿古建筑结构设计实例简介[J].煤炭工程，2003（09）.

古代土木工程特点篇（9）

晋宁位于滇池南岸，属昆明市郊区，晋城古镇位于晋宁县东部。时至今日，古滇王国上的小镇——晋城依然保留大量完好、具有代表性的地方特色建筑“云南一颗印”。古镇城市肌理依然完整，脉络清晰。规划的前提思想是在不破坏结构，不打乱秩序的前提下以体现历史的跨度感和积淀感来重塑古城。因此对于古镇建设不建议采用大规模一次性快速开发模式完成转型，而采取零星取点建设示范工程，以点带面带动原住民自发更新探索，最终以此唤醒当地居民文化觉醒，完成开发。

城南居委会单体设计

城南村居委会位于晋城古镇入口之一的老县府街与望鹤街交汇处，由当地一栋传统的“一颗印”建筑以及附属建筑组成，基地面积仅540m2，原建筑面积550m2。原“一颗印”建筑部分位于基地东侧，其正房朝向主入口老县府街，为倒置的“一颗印”布置。西侧是居委会已出租的小院，南邻晋宁二中，北贴民宅。原建筑经过多次改建后原来的间架结构已不堪重负，梁柱倾斜开裂，无法继续满足使用功能，因此镇政府决定对居委会建筑进行再生性改造。

依据古镇规划理念，我们的改造策略是大量性地保留和恢复原始建筑形态“一颗印”，同时加入一些现代建筑。我们保留了原有倒置的“一颗印”部分，将其正房与倒座互换成正“一颗印”格局，新加建的办公、会议、展览部分通过多方案比较，采用了局部现代的处理手法，与传统建筑形成温和的对话。

材料，营造，工艺

在钢筋混凝土丛林里生活惯了的人们将有幸在新建的城南居委会里重温传统木构建筑的魅力。本案中我们力图原汁原味地恢复典型“滇中一颗印”的营造材料、营造方式以及相应的营造仪式，并且由当地木匠师傅亲自完成“一颗印”的再造过程。按照惯例，“一颗印”的营造首先由掌墨木匠（掌控墨线的师傅，即传统修房造屋时全程主持建设的“总工程师”）在场地上定下房屋开间和进深尺寸，为下料做准备。木匠把木料按掌墨师傅的设计要求加工成梁架构件。大木构件完成后，由地师（当地的风水先生）选择日子立房、上梁。之后校正屋架，钉椽子，最后大木作结束。本案中业主方也按照习俗在“动木”、“立房”、“飘梁”、“大木结束”这四个特殊日子请木匠师傅们各欢庆一天。通过城南社区用房项目的改造，我们希望传承的不仅是营造工艺本身，还包括其相应的传统文化、风俗习惯、礼仪制度。

在那些充满手工痕迹的木构空间中，木头的气息在空气中弥漫，阳光从浅浅的格子窗中渗透进来在地上留下点点光影，在这里人们体味到久违了的温暖、安宁和质朴。本案中我们试图在保持原来“一颗印”的空间尺度、材料特性以及结构特点的同时，融入一些现代设计元素与之形成对比，进一步强化传统与革新互为因果的逻辑关系。

晋城当地“一颗印”建筑外墙厚度约60cm，本次设计我们采用的是24cm厚的实心砖。为达到原墙体厚重敦实的效果，我们在墙内壁增设了36cm厚的木质壁柜，壁面采用传统格子窗图案作为饰面元素并适当简化。室内元素由通高连续的壁柜构成，空间完整统一，既保留了原“一颗印”墙体洞口的尺度感，又满足了业主方对储藏空间的要求。

原“一颗印”建筑采用厚重的土坯外墙，封火墙常采用“三砖一瓦”的形式。传统砌法为第一砖用平砖，出挑约6cm；第二砖用狗牙砖，出挑6cm；第三砖用平砖，再出挑6cm；上面是“翻瓦”，出挑3-6cm，由此形成颇有韵律感的独特形式。然而由于我们采用的是普通砖墙，墙体很薄无法再其上出挑，所以本案采用了现浇钢筋混凝土代替砖出挑，在尺度上保留了既有的出挑深度，最终形成的封火墙效果也令人满意。

古代土木工程特点篇（10）

中国拥有着几千年的灿烂的文化，孕育了鲁班、梁思成等著名的建筑大师，留下了众多的建筑中的璀璨古建筑作品，例如山西应县木塔、五台山佛光寺大殿、南禅寺大殿等，众多建筑群体均是典型的木结构。甚至日本等国家的建筑都是从我国的古建筑木结构中引申而来。人类的智慧通过物质文明和精神文明的升华不断得到了具有历史价值和科学价值的结晶。对这些古文化进行保护和研究，是当代建筑工作者义不容辞的责任。我国关于古建筑木结构性能的研究室从上世纪70年代开始的，之后拥有了众多的研究成果，例如，关于古建筑木结构的营造的特点和构造技术等，进行了大量的定性研究和理论计算，并且对于古建筑的木结构性能也加以深入的研究。

1古建筑木结构的营造特点

古建筑木结构的营造技术众多，如高台基、柱脚的平摆、梁柱以及节点的半刚性连接、侧脚以及柱端、梁架的雀替，大屋盖的铺作层等。古建筑的木结构中，没有钢筋混凝土以及砌体的结构，也不具备现代建筑物的抗震性能，但是其屋面的举折、屋檐、屋顶的设计，都具有非凡的建筑技术特点，使得沉重的木结构展现出难得的舒展和轻盈[1]。

2古建筑木材性能研究

对于古建筑的木材的特点的研究，从构造、物理化学性质上有了众多研究成果。例如对于木材的构造和材料性能的实验，包括了木材的抗拉强度、抗压强度、横向弯曲、抗剪强度等的研究，对于木材的各向异性材料的特点，采用ABAQUS有限元软件的分析，对于木材额各类抗压和抗压强度、抗剪性能，以及在受到压力作用下进行塑性变形等木结构模型的木材的功能发挥等进行了分析，得到了木制才来哦的失重率等参数和数据，构建了木材的木构模型。对于新旧材料的物理性能进行了对比和实验，将木材的力学指标以及材料的强度等数值加以对比，在可靠性理论和累计损伤理论的基础上，研究了木材的持续何在效应的影响成都，同时也研究了木材发生腐朽、虫蛀的时变规律，突发事件对于古建筑木结构的抗力衰减的影响程度[2]。

3古建筑木结构结构性能的研究

以殿堂式建筑木结构分层为例，对古建筑木结构的台基层和铺作层以及屋盖层的力学研究展开分析，包括古建筑木结构的整体结构、抗震性能等综述。3.1古建筑木结构的台基层，主要包含了磉墩、础石以及人工夯土台等。对于古建筑木结构的台基的基本特点以及发展概况等，针对柱脚和础石之间的平摆浮搁等进行连接的方法，是古建筑木结构中基础部分具有的独特的风格。为了保持殿堂式古建筑木结构的外观气势宏大，大多数建筑中多采用人工夯土台基作为结构的基座，起到很好的安全抗震的作用。例如西安的鼓楼和钟楼，利用有限元数值模型的分析方法，对高台基的结构进行了高阶频率的动力特性的分析，发现高台基的上部结构的位移和加速度再放大效应上发生了动力特性的相应。通过昼夜连续的监测，木结构在地面交通动力交通荷载的作用下，依然保持着顶层柱顶的水平相应速度，维持在规范容许之内。从振源和隔振等方面对建筑实行保护。这种保护，在多数古建筑木结构中都发挥着作用，利用柱脚础石，采用平摆浮搁的连接方式，当地震来袭，摩擦滑移，都减小了地震带来的作用。这一现象通过对柱脚的摩擦滑移机理的体系模型的简历，得到了结论：地震的级别增大，摩擦滑移的幅度会加大，耗散了摩擦带来的一部分能量，使得结构的自振频率发生了变化，减少了地震作用下的结构动力，同时，柱脚的滑移也加速了上部结构的相对位移，对于地震的隔断作用十分明显[3]。3.2柱架层的部分，经过对古建筑木结构的研究，一般是采用不用你铁钉的方法，将梁柱的节点与柱架采用侧脚进行生起，使用的技术包括雀替等特殊手法，这是我国的古建筑木结构柱架中的特殊工艺。侧脚生起的做法和发展，通过有限元分析模型的方法进行了定量的分析后，不仅柱头的加速度的峰值产生了相应，而且檐柱的轴压力的峰值的相应也不同程度地减小，木结构的倾覆弯矩在位移的状态下，各个构件的受力和抗震性能都得到了提升，起到了对木结构的稳定性进行提升的作用。以雀替为例，该技术类似于现代建筑的加腋梁的施工技术，能够丰富里面的同时，增强梁端的抗弯和抗剪性能，使得节点的刚度和强度得到提高，减少及梁柱的计算跨度和应力。3.3铺作层的梁架部分过渡到柱架层，采用弹性的横木交叠的方式，从上到下，层层拼装，得到了倒三角的构件，该构件包含了四部分，由大屋顶、梁拱、挑檐、垫梁等。具有对上不支撑、对构造连接和过渡的作用，避免柱身遭到侵袭、，将荷载进行传递、减少地震带来的危害，节省耗能。

4古建筑木结构的修缮和加固

对于古建筑木结构的修缮和加固，应对古建筑在地震作用下的破坏程度加以分析，根据不同的破坏情况给出加固的方法，通过有限元模拟加以总结，得到不同的结构受力性能以及加固后的提高结果。例如采用碳纤维布和铁件加固技术的特带你，对于加固效果的提升具有很好的作用。采用古建筑木结构构件的梁和柱使用碳纤维布进行加固的实验，得到了构件的破坏性能以及刚度的极限荷载。经过试验表明，使用碳纤维布加固梁和柱具有很好的抗震效果。使得柱架的耗能能力下降，提升了强度和刚度，减少了节点的损坏程度，具有较好的加固效果[4]。但是需要注意的是，采用拟静力试验研究柱架抗震性能时，木材蠕变、强度退化、裂缝出现、材料腐朽以及节点的松动等残损情况，会限制试验过程中作动器臂长的施工，极大地影响了现存古建筑可靠性的鉴定和评估。需要对榫卯节点的半刚性所用的材料进行筛选，使得柱架发生很大水平位移后节点仍保持一定的刚度和强度，降低结构发生真正的破坏的概率。

5结语：

对古建筑木结构进行修缮和加固，要对自然环境下结构的耐久性以及地震条件下结构的加固结构进行多方面的考虑，在设计阶段，旧要考虑对于加固技术进行优化，采用加固建筑物耐久性的方法和计算设计理论，最好的是建立古建筑残损量化标准，进行残损指标计算模型的构建后，在进行修缮和加固。

参考文献

[1]谢启芳,杜彬,李双等.残损古建筑木结构燕尾榫节点抗震性能试验研究[J].振动与冲击,2015,(4):165-170,210

古代土木工程特点篇（11）

1．1古代土木工程公元前5000年开始至17世纪中叶时期，称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明作出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展，土木工程建设内容更加丰富，建设工具有了新的发展，同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验，为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。

1．2近代土木工程产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展，人类的生活需求也不断增长，这些不仅反映在吃穿行上，还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用，使高层建筑实用化成为可能；电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化；在结构上要求安全和经济，在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展，在19世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要，土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成，各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台，有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破,反过来极大地促进了工程实践的发展，这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后，近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。

1．3现代土木工程时期第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后，社会生产力出现了新的飞跃，现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进，土木工程进入一个新时代。在近40年中，前20年土木工程的特点是进一步大规模工业化，而后20年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。首先，现代主义的高层建筑在理论计算方面有了新的发展，高层建筑结构的分析计算已基本告别传统的手工计算而采用计算机程序计算，基本上都采用三维空间结构分析计算程序。其次，高层建筑由于对抗震、抗风的要求高，且建筑多样化，层数、高度日益提高。再者，现代主义的高层建筑反对外部包装、建筑含义和历史风格，强调形式追随功能和技术，技术上升到艺术层次。

2土木工程理论、材料及技术的发展