中国南方传统木构建筑的结构机制研究

中国传统木构建筑的各个构件之间一般采用榫卯构造连接，作为中国乃至东亚木构建筑中的核心技术问题，对榫卯的科学认识是正确理解中国传统木构建筑体系结构机制的关键。作为一种节点方式，榫卯既承担着木构体系中力的传递与分配的秩序，也影响着结构整体的稳定。中国传统木构体系中的榫卯节点可以从木构件交接的构造方式分为水平与水平构件交接、水平与垂直构件交接，垂直与垂直构件交接，水平与倾斜构件交接几个大的类型，但如同木构体系呈现的复杂形态一样，从体系性、时代性和地域性而言，榫卯的做法是一直处在变化与区别之中。尤其在南方地区的穿斗体系中，榫卯木构架的连接明显区别于北方的层叠累加的抬梁结构。南北方传统木构建筑的差异表现在榫卯节点方面，主要体现在以下四点：（1）构架体系的差别：北方多受抬梁式构架的影响，南方则穿斗较多，北方的榫卯衔接很少完全穿透构件，榫长短；南方有专门穿透构件的榫卯类型，如半榫和透榫；（2）比例的差异：北方木构件粗大，榫卯粗短；南方构件纤细，榫卯细长；（3）习惯作法的差异：北方柱顶使用馒头榫，南方使用透榫等；（4）风格的差异：北方受官式影响大，作法较为成熟固定；南方主要为民式，有较多的变化。虽然越来越多的学者开始投入到中国传统木构建筑榫卯节点结构机制的研究当中，也得到了大量的研究成果，但目前尚没有学者对中国南北方木构榫卯节点做法和结构机制的差异性进行研究。

由东南大学城市与建筑遗产保护教育部重点实验室的淳庆博士担任通讯作者撰写的《中国南方传统木构建筑典型榫卯节点抗震性能试验研究》一文将中国传统木构建筑体系化和区域化，对南方传统木构建筑典型榫卯节点的受力性能展开初步研究，为该类建筑的保护修缮提供科学依据。该文已发表在《中国科学 技术科学》2011年第9期上。

目前，国内研究主要针对北方传统木构体系而言，研究对象均依据宋营造法式，构件粗大，榫卯节点主要选用燕尾榫和直榫两种，较为单一。而国外研究主要针对当地特有的木构体系，明显区别于中国传统木构。目前的研究均未能反映出以穿斗体系和营造法原形式为主的中国南方传统木构建筑受力机理。

这一研究的创新之处在于首次通过试验方法对中国南方传统木构建筑典型榫卯节点的

受力性能进行了研究。其中包括：燕尾榫、半榫、十字箍头榫以及馒头榫四种典型榫卯节点（图1），获得了这四种典型榫卯节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线以及转角刚度。研究成果可为中国南方传统木构建筑的修缮保护提供理论基础。该研究得到了国家自然科学基金项目（批准号：51008059）资助。