应县木塔建筑设计分析(二)

应县木塔创建于1056年(辽清宁二年),平面柱网的基本构成是八边形;在12世纪初成书的《营造法式》中记载有"八棱"做法。那么应县木塔在设计和建造时是否基于这样的手法?这是一个重要的科学命题。在此前的研究中作者通过对38组应县木塔的实测数据进行分析,认为该塔当初并非以前述八棱法为基础进行设计和施工的。该文就这一问题继续深入研究,在批判了过往研究的基础上进一步论证应县木塔最初就是基于准确的正八边形进行设计和施工的,并借鉴日本文献对当年的操作方式进行了推测。     

对应县木塔1962年实测数据的再分析

应县木塔是世界上现存最为高大 的纯木结构古建筑之一,对这栋建筑建筑设 计手法的研究一直是东亚建筑史的经典课 题。本文将在前学研究的基础上深入探讨应 县木塔建筑设计方法的问题。通过对应县木 塔1962年实测数据的分析,并结合前学的研 究推测该塔当初曾以一定的模数制为方法进 行设计。这个模数制包含三级模数：最高一 级的模数为A=884 cm,控制建筑大的比例关 系;二级模数区分为平面尺度模数NP=8.5 cm 和垂直尺度模数NE=22.1 cm,而A=884 cm为 NP、NE最小公倍数的8倍,同时NP:NE=5:13, 准《营造法式》中的八棱边长与斜径之比,这 一级的模数控制着该建筑的中等规模的空间 尺度;三级模数为该塔“分”值：a=1.7 cm, NP=5a,NE=13a,A=520a,这一级的模数控制 着构件的尺度以及一些空间尺度的微调。     

营造尺和材分制:应县木塔五层木构表里数据采集与试解*

建立在本研究团队既有假说与分析基础上,本文选取应县木塔五层外檐铺作作为研究对象,分别以三维激光扫描和计算机 X 射线成像(CR-Computed Radiography) 技术采集外部设计与内部隐蔽构造数据信息,充分结合实测数据对现有成果进行验证,并对应县木塔五层斗栱材分制度、尺度设计和部分内部榫卯设计进一步提出以下推论： 一,应县木塔五层斗栱足材广约 1.2 尺(20 分°),单材广约 8.4 寸(14 分°);材厚在 5 寸至 6 寸之间,或存在多种设计;二,应县木塔五层大木设计之中丈尺设计与材分设计或同时存在：以丈尺控制开间(朵距)、屋架、栱长整体比例关系,以材分配合栱与斗的精细设计;三,应县木塔五层斗栱的内部榫卯设计同样受到丈尺和材分思想的双重控制。此外,本文还强调三维激光扫描技术和计算机 X 射线成像技术综合运用在古建筑研究中的深远前景,同时也讨论了现有技术条件的局限和本研究的不足之处。     

应县木塔保护的世纪之争

应县木塔是我国现存传统古代木结构建筑中最宏伟,高度最高、体量最大、该类型年代最久远的建筑遗产,也是现存木结构中存在安全风险最大的一处,具有木结构的倾斜、位移、构件损坏、材料风化等问题。应县木塔的保护、研究工作同样成为备受关注的焦点,近几十年关于保护与维修一直在进行着不懈的探讨,提出了落架大修、木塔全支撑、上部抬升等方案,同时也对木塔的现状维修进行了探索,即在保持木塔现有建筑形态不动、原有结构受力体系不变、原有构件和材料基本不换的大前提下,针对木塔目前存在的有可能导致木塔安全受损的主要病害,进行有针对性的加固、补强和修复。     

基于整数尺法的独乐寺山门尺度分析

整数尺法是东亚早期的一种木结构建筑设计方法,根据研究推测这种方法曾应用于我国宋辽迄前的一些遗构。该文从整数尺法的角度对辽代遗构独乐寺山门1960年的实测数据进行分析研究,结果表明这栋建筑当初可能曾以1尺=29.05cm的营造尺尺长进行设计和施工,而整数尺寸控制现象表现在平面柱网、立面尺寸、剖面尺寸、用材尺寸、斗栱尺寸以及构件尺寸等各个方面,该文深入挖掘了独乐寺山门的建筑设计细节,对认识整数尺法这一古代建筑设计方法和丰富辽代尺度史研究具有重要的意义。     

是整数尺制还是斗口模数制?——时思寺大殿实测数据解读

该文以浙江时思寺大殿为对象,通过对其相关数据的解读,得出了该殿以整数尺寸进行空间设计的结论。考虑到它的实际建成年代,这一设计方法带有较大的滞后性,与同时期北方官式建筑中常见的斗口模数制设计方法相左。与此同时,这一遗构选用的斗口长恰为推定营造尺长的1/4,因此两者间应当存在内在逻辑关系。以此作为切入点讨论了我国传统木构设计体系由整数尺制向斗口模数制转型期间的一些过渡做法,以及明清常见斗口取值与木工营造尺长间的相互关系,并推测其成因。     

基于整数尺法角度的佛光寺东大殿营造用尺复原研究

整数尺法是东亚早期的一种木结 构建筑设计方法,根据张十庆的研究,这种 方法也适用于现存规模最大、保存最为完 好的唐代遗构佛光寺东大殿,其复原唐尺约 为29.6 cm。本文从整数尺法的角度对佛光 寺东大殿20 08年的实测数据继续进行分析 研究,结果表明这栋建筑当初可能曾以1唐尺 =31.46cm的营造尺尺长进行设计和施工, 同时还可能存在一个1/3唐尺的尺度模数。另 外,又因此唐尺尺长作用下本建筑材广刚好 为1唐尺,故本文所推测的设计方案在满足 整数尺法的同时,也是“材分制”设计方法作 用结果的重要例证。文章还深入挖掘了佛光 寺东大殿的建筑技术细节,对认识整数尺法 和材分制的古代建筑设计方法和丰富唐代尺 度史研究有一定的意义。     

算法在儒匠之间:应县木塔平面丈尺假说续论*

本文从讨论张十庆先生《〈营造法式〉八棱模式与应县木塔的尺度设计》入手,尝试构建八棱引申算法的运用场景,并借助新测绘数据和对匠人工作方法进行追溯,最终验证并局部修正了清华研究团队既有的木塔平面丈尺假说。     

应县木塔结构问题研究现状综述#

中国古建筑是华夏文明的重要组成部分,以其特有的历史、艺术和科学价值相继被列为文物保护单位,是我国乃至世界的宝贵文化遗产。应县木塔是中国现存最高最古的一座木构楼阁式塔,距今已有 960多年的历史,无论是局部构件还是整体结构,都存在着不同程度的残损。本文从对应县木塔的勘察测绘、结构监测、试验与计算、整体结构受力性能、修缮加固等方面,总结了 80 多年来数十家单位与多位学者们的研究成果,以期为今后应县木塔及古建筑保护研究提供参考。。     

应县木塔平面丈尺假说:从1933年的旧照谈起*

本文从中国营造学社老照片所反映的应县木塔三层平坐处构造现象出发,通过研读、统计、比较现有最为详尽的北京建筑工程学院和山西古建筑保护研究所实测数据,对应县木塔各层平面丈尺、侧脚及整体设计规律展开分析,并提出了一套不同于现有研究成果的新假说：一, 营造尺长约 306 毫米;二,平面设计以各层每面面阔为计算要点,明层一至五层每面面阔非完全均匀递变,依次为 31.2 尺、30 尺、28.8 尺、27.6 尺、26 尺; 三, 明层五层设计上有一定“独立性”,每面面阔及开间设计均为整尺; 四,各明层立柱均有侧脚,平坐除四层外均有侧脚,与平坐柱内收配合共同实现木塔逐层面阔递减设计。     

山西应县木塔在地震科学研究中的地位和意义——兼谈应县木塔维修方案的意见

2001年6月,国家文物系统通过电视媒体,向全国公开征求维修山西应县佛光寺释迦塔(应县木塔)的方案,这无疑是件大好事,这座历经946年历史沧桑的世界现存最高、年代最老的木结构建筑将得到有效保护。应县木塔是我古建筑的珍品,具有重要的、不可替代的文化、科学和历史价值。正确而     

古尺今研

一、前言中国古建筑的保护与修复是建筑学中的重要课题,掌握各个历史朝代尺度的换算关系是进行这一研究的必要条件。以山西应县木塔保护措施的学术争论为例,我们认为应县木塔应该修复,而不是修缮。修复易于统一意见,修复目标明确,标准也最高,可能比复杂的修缮     

应县木塔风压分布的风洞试验与CFD模拟研究

风荷载作用下高耸古木塔的结构安全在建筑遗产保护领域备受关注.为了研究古木塔风压分布特性,开展了应县木塔的1:50刚性模型风洞试验,并进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟分析.提出复杂中式高耸古木塔的几何建模与网格尺寸划分策略,并使用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方法对木塔的表面风压进行预测,分析木塔...     

古塔明珠——应县木塔

山西省应县“佛宫寺释迦塔”俗称“应县木塔”,是全国重点文物保护单位。它在我国建筑史上有重要位置,而且历经千年而完好保存至今,备受史学界和建筑界的关注。塔在古代中国占有非常高的历史和文化地位,是佛教文化的重要组成部分。“浮图”是佛教印度梵文,译成中文称“塔婆”,简称“塔”,广为流传的“救人一命胜造七级浮图”,就是教育人们多行善事。在“浮图”遍地的三晋大地,古塔的存在,给这块黄土地增添了无穷的魅力,山西应县也因木塔而闻名于世。在对几处山西的古建筑游览之后,我们迫不及待地赶往应县,一睹“木塔”的风采,感受三晋名塔所…     

天地圆方塔像合一——应县木塔室内空间与塑像群构图比例探析*

应县木塔各层皆设有塑像,目前仍存 26 尊,整座木塔仿佛一座沿垂直方向层层垒叠的立体佛寺。木塔的室内空间设计在很大程度上乃是为各层塑像“量身定做”。本文在前人研究基础上,通过对应县木塔的建筑和各层塑像 (包括首层壁画)进行测绘,结合对测绘图的几何作图与实测数据分析,发现并指出： 第一,应县木塔各层的室内空间与塑像群之间,有着极其清晰的构图比例,尤其体现在各层层高与佛像高度的比例关系上。 第二,木塔每层塑像群内部,各像之间也存在清楚明了的比例关系。 第三,全塔 26 尊塑像几乎每一尊塑像自身也有着十分经典的构图比例,并且按照不同类型有着明晰的规律。 第四,木塔三、五层佛像通高之和,二、四层佛像通高之和,与首层大佛通高呈 3∶4∶5(即“勾三股四弦五”)比例关系,并与各层像设布置所反映的佛教教义、仪轨契合。第五,木塔首层大佛通高不仅是各层佛像通高的模度,也是木塔建筑的模度之一,等于木塔总高(不含台基) 的 1/6。 从上述分析中可以总结出应县木塔室内空间与塑像中运用最多的几种经典比例,包括 、3∶2、5∶3(或 8∶5)以及9∶5,其背后蕴含着丰富的文化内涵：诸如《周髀算经》《营造法式》等古代文献所载“圆方图”“方圆图” 等所反映的“天圆地方”的宇宙观;《周易》中的“参天两地而倚数”“九五之尊”等观念;并且很可能与佛教密宗的 “曼荼罗”图式、西方的“黄金分割比”等有所关联,值得深入探究。     

应县木塔二层明层外槽柱头铺作解构

<正>应县木塔是山西应县佛宫寺释迦塔的简称,外观五层六檐,主体结构实为九层(彩插图1)。其中,夹在相邻明层之间的四个结构层为平坐层(也称"暗层"),是一个中空的双层环状结构;其余五层为明层,每层均供奉佛像。每个结构层又都是由柱框层与铺作层组成的(图1),铺作层的构造对维持应县木塔整体     

木结构双参数地震损坏准则及应县木塔地震反应评价

根据应县木塔层间模型(比例为110)的拟动力试验结果,考虑材料性能劣化和残损状态,得到了木塔实体结构四线型非线性恢复力模型;根据能量等效,分析计算了在选择的地震波作用下相应层的最大位移及不同损坏状态下各层的耗能;提出古建筑木结构的双参数地震损坏准则,初步划分了震害等级及标定参数。通过对地震引起的残损指标的计算,指出在烈度8度的地震影响下,应县木塔二、三层有倒塌的可能;在烈度7度的地震影响下,这两层可能产生严重破坏。发现在地震作用下,木塔各层倾斜和残损部分耗能能力的降低是木塔损坏加剧的重要因素。     

应县佛宫寺释迦塔的自重估算

应县木塔是我国现存最古老的高层木结构建筑，世界闻名。距今已九百多年。木塔上采用的材种为红杄、较红松更为坚硬、油脂大、耐腐性强。加之木塔地处高寒的雁北地区，气候干燥，易于木材的保存，又由于木塔结构合理，基础处理得当，得之保存至今，确实难能可贵。将木塔用材进行了自重估算。为今后进一步研究木塔的结构组合、力学原理、抗震性能以及地基的处理提供资料。应县木塔自重按照分层分构件计算再合计计算的方法。同时还要核算塔内逐层都设置佛像以及瓦顶重量。计算以静荷载为主，活荷载不计算在内。在估算过程中，对木塔的各种构件进行了一次详细的统计。     

一首民谣让梁思成发现世界上最古老的木塔

屹立世间近千年的应县木塔,是中国建筑史上的杰作,是目前世界上仅存的一座保护完好的全木结构的佛塔。应县木塔建成于中国辽代清宁二年,即公元1056年,至今已有950多年。这座木塔位于山西省北部,为世界上现存最高大、最古老的全木结构塔式建筑,1961年成为首批中国重点文物保护单位。然而又有多少人知道,这个宝贝文物居然是梁思成从一首民谣中“找到”的。     

激光雷达技术在应县木塔形变分析中的应用

为了更好地对应县木塔进行保护,需要分析其形变程度,了解木塔的健康状况,进而制定科学的保护方案。利用地面激光雷达、高精度全站仪等测量传感器,通过激光雷达扫描和全站仪控制测量相结合的方案采集监测数据。首先对采集的点云数据进行预处理,外部点云采用整体配准算法进行配准,通过特征进行粗配准和迭代最近点(ICP)算法进行精配准的两次配准,配准后根据控制点完成内、外点云坐标转换,通过罗德里格矩阵求解空间转换参数,最终得到绝对坐标系下的整体点云模型。对点云模型进行多种剖切,测量出柱子的倾斜角度、偏移距离以及整体倾斜角度等数据,定量分析单柱、单层及整体的形变。结果表明:应县木塔各层柱子都存在形变,木塔第2层形变较大,其中M2W23号柱子倾斜最严重; 各层均向东北方向有不同程度的倾斜,西南面柱子的位移量普遍较大; 从整体上看,木塔向东北方向倾斜并存在着复杂的扭转变形,木塔西侧由南向北发生顺时针扭转,东侧由南向北发生逆时针扭转; 应县木塔正处于严重的形变中,急需进行保护。