砖石古建筑（精选6篇）
砖石古建筑 篇1
1 拱券技术简介
拱券是一种建筑结构, 是拱和券的合称, 又称券洞、发券, 是用块状料 (例如土坯、石、砖) 砌筑而成的跨空砌体, 利用块状料之间的相互挤压所产生的侧向压力形成的跨空结构体系。这种空间结构既围合了四周环境, 又承托了屋顶结构。拱券技术最早在公元前四千年的两河流域出现, 后来在印度、罗马建筑中大量应用并有所发展。中国古代的拱券应用出现较晚, 经历了空心砖梁板、尖拱、折拱几个发展过程, 到了西汉前期逐步形成。
为了加强拱券的整体性把拉弯力转换成压力, 砖砌多道券并列构成筒拱, 在陡砌的砖券上随券形平铺一层砖或石, 拱券之间相互交错链接, 使拱券的结构得到进一步加强。宋代《营造法式》中称为缴背, 清工部《工程做法》中称为伏。到了明清时期建筑规模等级的标志已经变成了使用券和伏的数量的多少, 五券五伏的形式用在了最高等级的建筑当中, 这时的拱券结构已经广泛使用于其他建筑当中了。
拱券根据形状的不同又分为半圆形、尖形、马蹄形、弓形等各种形式。后来采用半圆拱, 高跨比为0.5, 随着拱券技术的不断发展, 到了明代多数为高跨比大于0.5的“三心拱”, 这种形式的拱券结构合理, 造型优美, 是建筑结构与造型艺术完美结合的体现。
三心圆券形做法简图见图1, 清代拱券最通用的基本形式———双心圆券形见图2。
2 双心圆砖石拱券简易起拱法
窑洞、涵洞或庭院大门建筑中, 常采用砖石拱券的方式。双心圆券顶一般比半圆拱券顶部稍微高些, 呈抛物线形, 看起来显得秀丽大方。具体做法如下:
为使拱券顶部比半圆顶部略尖些, 可在半圆弧形底边的中点, 就是圆直径的中点 (圆心) , 设圆心为O, 并在O点的两边分别取一小段距离, 并使O1O和O2O相等 (图3中虚线为半圆形拱) , 然后分别以O1B为半径, 以O1为圆心, 画出右边半弧BC;再以O2A为半径, 以O2为圆心, 画出左边半弧AC, 按弧AC和BC形成的弧形搭胎发券, 即可得到抛物线形的拱券形状。如欲使拱券顶部尖些, 可取O1O和O2O大些;反之, 可取O1O和O2O小些。砖石拱券起拱示意图见图3。
除双心圆券形外, 常用的券形还有半圆、三心圆和抛物线形式 (见图4, 图5) 。
3 拱券砌筑灰缝控制
在拱券砌筑时, 砂浆的强度、饱满度还有拱券的弧度要满足要求, 最重要的是严格控制灰缝的尺寸和厚度。与普通砖墙砌筑不同, 拱券砌筑要求粘土砖立砌, 灰缝要求成为形状大小基本相同的等腰梯形。如果灰缝控制不好, 厚薄不均, 将直接影响拱券砌筑的质量和美观。
为了让砌筑拱券的灰缝厚薄均匀, 必须要知道每个灰缝的大小。要计算每个灰缝的大小就要先确定里缝厚度并计算灰缝厚度的内外差 (即等腰梯形的两底差) 。灰缝计算程序如下:
假设拱券内径为D1, 单层拱券外径为D2, 内券周长为C1, 外券周长为C2, 每券需要砖的数量为N, 里券灰缝厚度为d1, 如图6所示。
首先确定d1的厚度, d1的厚度确定后, 就可以得出N。
内外券周长之差 (C1-C2) 等于内外灰缝总厚度之差:
每个灰缝内外厚度之差为: (C2-C1) /N=722/N mm。
根据规范要求, 灰缝的宽度宜为5 mm~8 mm。当灰缝厚度不能满足要求时, 要进行相应的调整。
4 拱券技术应用
中国拱券技术的使用, 最早始于魏晋时期的砖砌佛塔, 到了东汉时期运用于拱桥, 宋代用于修建城墙、水门, 南宋以后用于城门洞, 明初出现用筒拱建的房屋。可以说拱券技术在中国古代建筑中的应用十分广泛。尤其到了清朝以后, 在官式建筑中拱券技术的应用成为了普遍形式。
砖石材料与中国传统建筑 篇2
在中国的传统建筑发展历史过程中, 木材作为主要的建造材料一直占据主导的地位, 这也是其有别于西方石构建筑的显著特征之一。但是中国的传统建筑中对石材和砖的利用, 同样也为中国传统建筑文化谱写了精彩的篇章。
早在商周时期, 中国便已经在建筑中开始了对石材的应用。早期主要是应用于建筑的柱基、垫石和台阶等部位。而到了汉代出现了石材建构的房屋, 例如:山东孝堂山武梁祠石房屋, 四川高颐石阙, 河南午阳石墓等。南北朝时期石土技术已经达到了很高水平, 大规模的石窟开凿和雕刻艺术都反映了当时对石材的充分利用。唐宋时期石材被大量用于建塔, 如山西交城万卦山石塔, 泉州开元寺石塔等。到了明清时期对石材的利用达到一个高潮, 凡建筑中重要的部位, 如台阶、台基、墙基、柱础和石柱、挑檐石、门窗券口等皆应用石材。
砖是我国劳动人民的重大创造, 产生于战国时期, 一开始被用于砌筑墙面和地面, 而其种类除了装饰性条砖, 还有方砖和空心砖等。随后砖的烧制工艺不断发展, 著名的秦砖汉瓦就在其表面烧制出许多精美花纹, 使砖本身具有了很高的艺术价值。砖结构在汉朝多用于地下墓室, 到北魏时期已大规模运用到地面建筑, 河南登封嵩岳寺塔标志着砖结构技术的巨大进步 (见图1) 。唐宋时期的砖块烧制火候较高, 质地坚硬, 产量也增加, 不少城市用砖砌城墙和道路。元明时期制砖技术更前进一大步, 它的使用数量和质量也都达到历史的高峰。明代由于砖山墙开始普及, 还导致了一种新的屋顶形式——硬山顶的兴起和推广。
2 砖石材料在中国民居中的应用
1) 砖石墙。
远古时期人类便利用天然洞穴作为遮风避雨的居所, 后来又从收集石块发展到有意识的开采石材作为住宅的外
围护结构。石墙由于其形状和种类的不同也产生了不同的砌筑和粘结形式, 比如块石墙面和片石墙面。砖的出现使得墙体砌筑更为合理和精致。历史上秦代砖墙已考虑砖墙的拉结问题, 并采用错缝砌法。到汉代墙体内外砖之间已有各种拉结的砌法。在明代以前砖墙大多为包砌, 以砖保护夯土墙, 明代以后许多民居建筑都采用完全的砖墙。砖墙面一顺一丁、多顺一丁等不同的砌筑方式又使砖墙面形成丰富的细部肌理 (见图2) 。我国传统的清水砖墙就是因为其做法的多样性和精细的施工技术而形成了独特的魅力, 至今依然被广泛应用。
2) 砖石拱券。
砖石拱券在发展过程中经历了从自承重结构到承重结构的转变。砖石拱券即是在建筑中利用砖石叠涩或者相互挤压形成门窗的过梁甚至屋顶结构。汉代以后砖石拱券结构的优越性逐步被认识, 于是开始被广泛用于墓室、砖塔、桥梁、民居等建筑上, 尤以晋、陕、豫用的最为普遍。元代起已有一些城门使用半圆形券, 明清则全部采用砖券。15世纪出现了全部用砖券结构的无梁殿。如建于明朝洪武十四年的南京灵谷寺无梁殿。华北黄土地区的窑洞住宅内部也陆续衬砌砖券, 说明砖券结构已普及各地。石拱券与砖拱券有许多相似之处, 也有其个性, 由于石砌块一般都较大, 因此砌筑时长短边均可用于发券 (见图3) 。
3) 砖石出挑。
最初的出挑是较短的出挑, 往往与装饰相结合。比如川北的石穿斗结构。产生于东汉的叠涩其实也是出挑的一种形式。砖的出挑与中国木结构中斗拱的出挑有相似之处, 不同的是砖的出挑是利用上部的压力来保证出挑的受力合理性。这种现象也出现在南方的封火山墙当中。
4) 砖石铺地及贴面。
我国民居很早便开始采用砖石作为室内外的铺地。砖铺地在西周已出现, 以后逐步发展。在整个封建社会中作为一种高级铺地建材被长期运用。砖石铺地在耐磨、耐水、强度及光洁度等方面都较白面灰、火烧土地面优越。砖石贴面是用砖石来防护和装饰墙体及其他构件的表面。可以说砖石贴面是砖石铺地的延伸。开始时用于土墙及土台基壁面, 以后进一步用于防护某些木构件。
3 砖石的艺术创造
1) 石窟。
我国历史上因为宗教和文化等原因曾经开凿过大量的石窟, 特别是在南北朝时期, 石窟的开凿达到了一个高峰。这些石窟基本都是直接在山体上开凿形成的, 它们成群散布在山崖上, 大量精美的石雕附于石窟内壁, 而石雕之精美又表现出当时极高的石雕技术。这些石窟中最有代表性的有甘肃天水麦积山石窟 (见图4) 、山西大同云冈石窟、河南洛阳龙门石窟等。
2) 砖石塔。
我国境内的砖石塔从形式上大致可分为几种类型:楼阁式塔;密檐式塔;亭式塔;异型塔;喇嘛塔;平面又有四方、六角、八角和圆形等形式。而从结构上又可分为纯砖石结构和砖木混合结构两大类。从现存宋、辽、金时期的砖塔结构中就可以看出, 相对于唐代, 当时的砖结构已经有了很大的发展。在唐代砖塔外部用砖墙, 而内部用楼板, 木扶梯, 仅在顶上用砖券封顶。盛唐时期模仿木结构的砖塔不断增加。宋初完成的苏州虎丘塔内部各层走廊楼板和塔心室全部使用砖叠涩和砖斗拱结合的方法。北宋又发展为发券的方法, 使塔心和外墙连成一体, 提高了砖塔的坚实度和整体性。我国历史上建造的砖石塔高度达到了60 m～70 m, 最高的甚至超过80 m (见图5, 图6) 。
3) 砖石装饰艺术。
砖和石材在我国民居中作为装饰的应用非常广泛, 早在汉代人们便在砖的表面烧制出精美的花纹以装饰墙面。明清时期砖雕艺术更是美轮美奂, 常用于檐下, 门头等处 (见图7) 。另外砖墙的砌筑方式也会在墙面上形成细部的装饰效果, 传统的清水砖墙做法就是很好的例子。石材装饰往往以石雕的形式出现在建筑中, 台阶、栏杆、照壁、窗棂以及门楣都可以看见石雕的装饰应用 (见图8) 。
4 结语
在中国传统建筑的建造材料中, 砖石材料虽然不是发展主流, 但也占据了一个不可或缺的位置。尤其是其在民居建筑中的广泛应用, 为提供耐用廉价的住宅做出了重要的贡献。我们现在对砖石材料使用历史的研究, 不仅是对前人历史经验的总结和对传统民居建筑的反思, 更有助于我们探索和创造有我们自己特色的现代民居建筑。
参考文献
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[6]汪之力, 张祖刚.中国传统民居建筑[M].济南:山东科学技术出版社, 1194.
砖石砌体墙体裂缝分析与防治 篇3
关键词：墙体裂缝,不均匀沉降,温度变化
1 地基不均匀沉降产生的墙体裂缝
1.1 现象
1) 斜裂缝一般发生在纵墙的端部、底层墙体, 向上逐渐减少, 裂缝宽度下大上小。多数裂缝通过窗口的两个对角, 在紧靠窗口处缝较宽、向两边和上下逐渐缩小, 其走向往往是由沉降小的一边向沉降较大的一边逐渐发展。横墙刚度较大, 很少出现这种裂缝。2) 竖向裂缝多发生在纵横中央的顶部和底层窗台处, 裂缝上部宽, 向下逐渐减少, 当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时, 顶层中央顶部竖直裂缝减少, 同时, 除上述裂缝外, 在纵横墙交接处, 当地基不均匀沉降时易产生竖向裂缝。3) 水平裂缝有两种。一种是窗间墙上的水平裂缝, 一般都在每个窗间墙的上下两对角处成对出现, 沉降大的一边裂缝在下, 沉降小的一边裂缝在上。另一种水平裂缝发生在地基局部塌陷时。
1.2 原因分析
1) 斜裂缝主要发生在软土地基上的墙体中, 由于地基不均匀下沉, 使墙体承受较大的剪切力, 当结构刚度较差, 施工质量和材料强度不能满足要求时, 导致墙体开裂。2) 房屋底层窗台下竖向裂缝, 是由于窗间墙下基础的沉降量大于窗台墙下基础的沉降量, 使窗台墙产生反向弯曲变形而开裂。此外, 建在冻土层上的地基, 由于冻胀作用可能在窗台处发生裂缝。纵横墙交界处裂缝是由于地基不均匀下沉时, 因建筑变形, 有时在纵墙转折处产生水平推力, 形成力偶而产生的。3) 窗间墙水平裂缝产生的原因是, 在地基不均匀变形, 或沉降部分的上部被顶住后, 窗间墙上受到较大的水平剪刀力, 引起反弯曲破坏而产生上下位置的水平裂缝。此外, 由于地基局部塌陷, 例如湿陷性黄土浸水, 地基下有暗沟、古墓等, 有时会产生局部水平裂缝。
1.3 预防措施
1) 加强地基探槽工作。对于较复杂的地基在基槽开挖后应进行普遍钎探, 待对钎探出的较弱部位进行加固处理后, 方可进行基础施工。2) 合理设置沉降缝。凡不同荷载、长度过大, 平面形状较复杂, 同一建筑物地基处理方法不同及有部分地下室的房屋, 都应从基础开始分成若干份, 设置沉降缝使其各自沉降。同时, 设置沉降缝时要有足够的宽度, 防止砖头、砂浆等建筑垃圾落入缝内及浇筑圈梁时将断开处浇在一起, 以免房屋不能自发沉降而使墙体拉裂。3) 窗台部位不宜使用过多的半砖砌筑, 为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝, 也采取通常配筋的方法来加强。对于宽大窗口下部应考虑设混凝土梁, 防止窗台处产生竖向裂缝。4) 加强上部结构的刚度, 提高墙体的抗剪强度。设计时应控制建筑物长高比不应过大。施工中严格执行规范规定, 对砖浇水湿润程度、砂浆和易性、强度进行严格控制, 在施工临时间断处留斜槎。坚决消灭阴槎和无拉结筋的做法。
1.4 治理方案
1) 对于沉降差不大, 且已不再发展的一般性细小裂缝, 不影响结构的安全, 采用砂浆堵抹即可。2) 如不均匀沉降仍在发展, 裂缝较严重且继续发展的情况, 应先对地基进行加固后对裂缝进行处理。地基加固一般采用桩基托换的加固法。裂缝处理应根据裂缝的严重程度分别采用灌浆充填法、钢筋网片加固法、拆砖重砌法进行处理。
2 温度变化引起的墙体裂缝
2.1 现象
1) 斜裂缝。其形态有三种, 即正八字形、倒八字形和X形。其中以正八字缝最常见。裂缝一般出现在顶层纵墙两端的1~2个开间内, 有时在横墙上也可能发生, 裂缝一般呈对称形。裂缝宽度一般中间大、两端小。寒冷地区的房屋, 由于纵墙较长, 未设温度缝, 易在一层窗台墙的收缩缝和外纵墙墙角部位的门窗洞口对角发生斜裂缝。2) 竖向裂缝。其形态有三种。房屋过长, 又未设置伸缩缝时, 在墙体门窗口边或楼梯间某薄弱部位产生贯通房屋全高竖向裂缝, 裂缝宽度中间大、两端小。此外还有房屋檐口下的竖向裂缝和底层窗台墙上的竖向裂缝及现浇钢筋混凝土梁端处墙面竖向裂缝。3) 水平裂缝。一是屋顶下的水平缝;二是外纵墙窗口处的水平缝;三是单层厂房与生活间连接处的水平缝。4) 女儿墙裂缝。在屋盖产生过大温度变形时, 使女儿墙根部受到向外水平推力或拉力时, 往往导致墙体开裂。有时, 当屋盖收缩时可使女儿墙偏心受压, 从而造成墙顶竖向裂缝。
2.2 原因分析
1) 斜裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上, 其主要原因是由于屋盖与墙之间存在温度差, 钢筋混凝土的线膨胀系数比砖砌体大一倍, 在较大温差作用下, 当砖墙顶部的剪应力超过砌体的抗拉强度时, 就产生了正八字的裂缝。2) 纵墙上的竖向裂缝。较长房屋、楼梯间出、楼梯休息平台与楼板连接部位发生的竖向裂缝, 屋顶下的水平裂缝、包角裂缝, 其产生原因与上述原因相同。
2.3 预防措施
1) 按规定设置伸缩缝, 伸缩缝内应清理干净, 避免碎砖或砂浆等杂物填入缝内。2) 合理安排屋面保温层的施工, 由于屋面结构施工完毕至做好保温层, 中间有一段时间间隔, 屋面施工应尽量避开高温季节, 同时应尽量缩短时间间隔。
2.4 治理方法
由于温度裂缝一般不会危及结构安全, 因此对此类裂缝可待其基本稳定后再处理, 处理方法同“地基不均匀下沉引起墙体裂缝”基本相同。
3 大梁处的墙体裂缝
3.1 现象
大梁底部的墙体产生局部竖向裂缝, 有时也可呈45°左右斜裂缝。
3.2 原因分析
1) 温度变化原因。由于钢筋混凝土与墙体温度变形不同及混凝土干缩而造成墙体裂缝。2) 承载力不足而产生的裂缝。如大梁未设梁垫或梁垫面积不足, 墙体厚度不足或未砌墙垛时, 墙体局部承受荷载过大所引起。3) 施工质量差的原因。在施工过程中, 砖与砂浆强度偏低。
3.3 预防措施
1) 梁下应设置足够面积的现浇混凝土梁垫, 大梁荷载较大时, 墙体应考虑横向配筋, 同时对于大梁集中荷载作用下的窗间墙处, 应加厚或加垛。对宽度较小的窗间墙, 施工中应避免留脚手眼。
2) 在施工中应严格按规定操作, 使砖与砂浆强度满足要求。
3.4 治理方法
汉代砖石画像车马画像略考 篇4
汉画像在一定程度上反映了汉代社会生活的诸多方面, 是汉代社会的一个缩影。它从各个层面, 真实而具体地反映了汉代的社会生活和思想面貌。在艺术手法上进行了各种各样的尝试, 大胆幻想, 大胆取舍, 无拘无束, 自由纯朴而活泼奔放, 充满朴素的情韵和古拙的气势, 显示出永恒的生命力, 为后人惊叹不已。
一
车马在中国古代有很特殊的地位。先秦时期, 车马往往是衡量一个国家力量的标尺, 一车御四马称为“一乘”。因此具有军事实力的强国, 便被形容为“千乘之国”、“万乘之国”。而作为组成车马的马, 有很多作为人的借喻, 如善识千里马的伯乐等常被比做善识人才者, 所以, 千里马便成为人才的代名词。进入秦汉后, 虽然车马数量的多寡仍在一段时间内作为衡量国力的尺度, 但由于骑兵这一兵种的迅速发展, 兵马的多寡逐渐取代了以“乘”为单位的计量方法。
车马观念发生根本改变的时期是汉代。汉初时以显示军事力量为目的, 到西汉中期以后则作为财富或地位的象征。从秦末楚汉之争到汉代立国后, 直到汉景帝前期, 社会要么处于战争时期, 要么处于临战时期, 这种现实使得军事力量显得尤为重要。兵车兵马正是军事力量最直接的象征, 这一点从陕西咸阳、临潼、西安, 江苏徐州, 湖南长沙, 湖北江陵等地区的秦至西汉前期的墓葬出土物中可得到印证。这些墓葬中出土的俑或帛画凡是表现为车马者, 多是作为实战用的兵车兵马。从西汉中期开始, 俑也好, 画也罢, 表现为车马者, 多是非实战用的仪仗车马或护卫车马。汉朝经文、景之治, 到汉武帝时国力大增, 阡陌之间牛马成群, 车马再也不是奢侈之物。此时衡量人的身份的标准, 不是有马无马, 而是马的多寡好坏。《汉书·食货志》中记载的连骑母马都不能参加聚会的现象, 便是这种以马代表身份的典型例子。汉代车马观念变化的另一个方面, 是将马从车马中分离出来。当然这一变化有先秦“千里马”认识的一种延续, 但更为重要的, 是汉武帝时对西域所谓“天马”、“汗血马”的偏爱和孜孜以求。汉武帝从军事需要和改良中国马种两个角度出发, 发动了以获得大宛良种马为名的对西域的战争, 并将良马的到来视为汉王朝国威的象征。由于汉武帝对马的过度追求, 汉武以后, 在社会上形成了一股爱马风潮。这种风潮, 体现在升仙求长生中, 是各种形式的天马;体现在世间生活中, 多为车骑出行和田猎出行。如皇帝大家出行, “备千乘万骑”[1]29。东汉明帝时, 百官上朝, “车如流水, 马若飞龙”[2]31。在京师以外的地方, 太守一类人出门, 也是“鲜车怒马, 驰行于市”[2]31, 这些内容大量存在于画像砖画像石中。
二
车是中国古代的主要代步工具。据说夏代奚仲发明了车, 商周以来成了进行车战的主要工具。从考古资料看, 至商代已出现较为定型的车, 发展到汉代, 已从用途、尺寸等方面给予较细、较明确的分类, 等级关系也很繁杂。其中, 车马出行算是最能体现汉代封建地主阶级身份的画面了。
从汉画像所表现或记录来看, 车画像主要有下列这些。
驷马安车, 是四马共拉一辆车;专指坐乘之车。此种图像多见于山东地区, 四川、陕北、河南不易见到。在汉代, 驷马安车是太守以上高官乘坐的。《续汉书·舆服志》说:“天子驾六, 余皆驾四。”许慎《说文》讲:“诸侯及卿驾驷。”[3]64
轺车, 车座厢四面敞露, 又称“遥车”;指人坐车上能四顾, 看得远。轺车比较轻便;多用一马为驾, 车厢小, 车速快, 是汉代常用之车。刘熙《释名·释车》说:“轺车, 轺, 遥也, 远也;四向远望之车也。”司马贞《索隐》说:“为轻车, 一马车也。”[4]48
(3车、辎车:都是施有车衣的车, 往往为王室、官吏或豪强地主家妇女们及老弱病残者所乘坐。画像石上常见此种车的图像。辎车, 四面车厢封闭严密, 后开门, 两侧有窗, 多为妇女乘坐。 (3车, 类似辎车;区别仅仅是辎车车厢后有后辕而 (3车车厢后无后辕。
轓车、轩车:轓车, 轺车驾一对车耳即为轓车。这对车耳多呈长方形;外侧有垂下的边板, 即作车轮顶部的隔泥板用, 也是身份地位的象征。如二千石官吏的两车耳均为红色, 而千石至六百石的官吏则只有在左车耳上涂有红色。轩车, 轺车施帷, 车侧的屏蔽安装不到车顶, 在车盖与屏蔽之间留有一条狭长的缝隙。此种车见于山东肥城栾镇村画像石。
柴车、轻车:柴车是平民百姓坐的车, 顾名思义, 是可以装柴草之车。汉画像中, 有的车无车盖无前后左右的屏蔽, 只一个简单的车厢。这种车大约就是柴车。如山东邹县城关以画像是, 尚有一辆马拉的车, 上坐二人, 无盖无屏蔽, 应是柴车。
牛车:汉画像石上, 牛车的图像不少。马价昂贵, 牛价便宜;马拉的车快, 牛拉的车慢, 故富人多乘马拉车, 而贫者一般乘牛车。《汉书·食货志》说, 由于汉初经济凋敝, “自天子不能具醇驷, 而将相或乘牛车”[4]49。武梁祠画像中有一辆牛车, 车盖是卷蓬式的。上方有一题榜, 曰:“处士”。古代称有学行之士而隐居不士者为处士。处士乘牛车, 是因为处士无官职。
斧车:在车的坐厢中竖立大斧之车。斧车是公卿以下, 县令以上出行时用为前导之车。
此外还有容车、辒辌车、大车、独轮车等等, 在汉画像砖石中均有记载。
以上这些都是表现汉代现实生活中的车的画像, 但由于砖石画像这种创作材质及其创作方法、技巧等方面的限制, 并不能很好地将车的细微之处的特征表现出来, 或者有些当时现实生活中的车并不适合进入画像行列。所以, 现在出土的砖石画像上的车与文献记载的以及当时现实生活中的车是有出入的, 但这并不影响砖石画像的历史价值。
三
马在汉画像中最常见。由于车马行列是用来表示墓主身份的, 在画像中十分普遍, 所以汉画像给我们留下了许多古代优秀的良马形象, 如大宛马。记载上说在两耳之间长有一角状肉冠, 称为“肉角”或“肉鬃”。大宛马的这种特征, 在砖石画像中也时有表现。汉画像石上的马, 刻得非常生动活泼, 矫健异常。作者善于在不同的场合, 作不同的刻画:如在一般的车即行列中, 往往将马刻得异常的肥壮, 而腿则刻得纤细一些;但在奔驰作战的场面中, 则往往将马刻得匀称、瘦削, 腿部粗壮有力。
汉代在对马的描绘中, 追求马的美的规范, 如小头、细腿、大蹄、饱满壮实的颈、胸、臀, 这是见诸于各地画像砖中的一种健壮、精干、充满了力量的良马形象。在马与马的组合上, 砖石画像中有很多出色的作品:如南阳田猎出行、成都羊子山1号墓车马出行石刻、成都车马过桥画像砖、徐州铜楼车马出行石刻、山东嘉祥武氏祠、长青郭巨祠车马出行石刻、四川德阳东汉时期四骑吏画像砖等等, 都是以充满力量感的马为主体的壮观场面, 同时又一个地区一个风格, 一个地区一种独特的表现。
汉代砖石画像中的车马画像还广泛地存在于其他的内容题材中, 比如在百戏题材中, 山东沂南北寨汉墓中出土的“骑术”画像时, 表现了马在飞奔过程中, 人的骑术的高超技艺。在四川成都出土的一块画像砖上摹刻着一对整齐的马术方阵, 马的姿态整齐划一, 雕刻技法为减地阳线刻。在狩猎、会见等生活类题材中车马的出现也是很多的, 在四川彭县、大邑、成都等地出土的各种车画像砖, 内容、风格大同小异。马匹矫健生动, 姿态优美, 四蹄飞扬, 展现了轻快迅捷的奔驰场面, 充分表现出汉代艺匠对马形态的高度写实能力。
汉代的石刻画像风格多样, 或厚重饱满, 或热烈奔放, 或拙朴浑壮, 或刚劲有力, 面目纷呈, 各臻其妙。但总的来看都能给人以大度朴实, 深沉雄壮的美感, 显示了匠师们的创造力和汉代艺术所特有的时代精神。
参考文献
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砖石古建筑 篇5
以西安万寿寺塔为研究背景,对纠偏加固后砖石古塔在不同基础刚度条件下的受力机理进行对比分析。
1 工程概况
万寿寺藏经塔位于西安市东郊万寿中路,为市重点文物保护单位。该塔始建于万历年间( 明) ,楼阁式,共6层,塔身通高22. 5 m,平面呈六角形,青砖黄泥砌筑,底层实心。古塔多年向西北方向倾斜,近来倾斜加剧。为拯救岌岌可危的古塔,各方专家紧急商议,暂时采用大型钢桁架支撑的方法阻止塔体倾斜趋势的发展,支撑设在塔重心点附近,即第3、第4层西北面,如图1( a) 。后经过专家研究制定纠偏加固措施,通过钻孔掏土纠倾、基础加固、地基托换、整体顶升等工程措施后,将古塔扶正,现处于安全状态如图1( b) 。
万寿寺塔的几何尺寸如表1所示。
2 动力测试
动力测试方案
本工程采用脉动法[5]来测定分析结构物的动力特性。
2. 1 测试设备
选取DH5920动态信号测试分析系统,并通过DHMA实验模态分析系统对结构的模态参数进行动力特性分析; 传感器采用磁电式水平速度传感器( 型号为DH610H) ,频率范围0. 1 ~ 100 Hz[6]。
2. 2 测点布置
采取同步测试法获得古塔的动力特性参数。此方法需在古塔各层布置传感器并同步采集脉动信号,以一层为一个固定参考点,每个测点均从南北和东西2个方向进行采样,每次采样30 min。各测点布置如图2所示。
2. 3 采样频率
现场测试原始信号的频率为30 Hz,采样频率取为100 Hz,主要分析万寿寺塔结构前4阶自振频率。
为减少传感器精度对实测结果的影响,实测前要对各传感器进行规一化验证,保证各个通道的反应是同方位的[6]。
2. 4 结构自振频率确定
利用DHMA实验模态分析系统对结构的模态参数进行分析,得到结构前4阶固有频率。如表2。
3 数值模型
用反演法确定模型参数,即有限元模型材料属性先拟定,弹性模量E为待定参数,将有限元模型的模态分析结果与现场测试的整体动力特性结果加以对比,以结构周期T或频率为目标值。通过不断修改待定参数,使计算所得到周期或频率的与实测值( 即动力测试结果) 接近,得到塔体材料弹性模量E = 900 MPa。
由此建立ANSYS模型结构前3阶振型同动力特性测试值比较,由于脉动法测得的数据是与地基的相对值,在模型计算时,只计算塔体模型( 不加地基) ,整理后的动力特性试验测试的数据与计算分析结果对比见表3。
前三阶频率与实测值相差不大,偏差来源于均质材料模型的简化、材料参数选取有限元网格划分,模型材料参数值的设定。因此,认为此模型较好的反映了古塔结构的弹性阶段的材料性能。
4 不同基础刚度条件下塔体受力分析
4. 1 基础刚度调整方案
4. 1. 1 增设圈梁
按照工程加固古塔的实际情况,在上述模型塔底增设高400 mm的混凝土封闭圈梁加固,混凝土的强度C30。
4. 1. 2 增设地梁
按照加固措施,加固圈梁后,再在塔底及圈梁下增设高900 mm的C30混凝土封闭地梁。
4. 1. 3 增设托盘
在圈梁与垫梁的基础上,塔底增设高600 mm的C30混凝土托盘,托盘材料参数同圈梁。模型示意如图3。
4. 2 静力分析
三种基础条件下,增设圈梁使塔底周边产生“箍”的约束作用,改善了塔底砌体的受力状态,使之处于“三向受压”状态; 增设地梁对塔体的加固效果主要是以“箍”为主,同时调整塔体不均匀变形;增设托盘对塔体形成地基托换,加强塔体空间上的“托”、“箍”效应,减少地基不均匀变形。
4. 2. 1 不同基础刚度下塔底应力分布
计算三种基础状态下结构塔底应力,采用应力路径观察法,该路径取沿塔底边一周,由1—2—3—4—5—6—1的顺时针方向,图4所示即为建模坐标系。
不同基础刚度下塔底的竖向应力计算结果如图5所示 。
基础刚度增大时塔底竖向压应力减小,从图5看出应力曲线趋于缓和。基础为圈梁时,最大竖向应力位于塔底角点处; 在基础增设地梁、托盘这两种基础状态时,竖向应力分布状态相近,最大值均在在塔边中点处最小值在塔底交点处; 基础刚度增大导致应力分布状态发生“倒置”。这表明在地基和结构条件不变的情况下,增大基础刚度,基底反力向边缘集中,相对“架越作用”随之明显。
塔底应力随基础刚度增大逐渐减小,程度不大,应力路径曲线趋于缓和,尤其是在增设地梁、托盘时,塔底应力峰值处,应力分布曲线趋于平缓,应力集中减弱,塔体受力趋于均匀。
增设圈梁-地梁-托盘三种工作条件下,圈梁在塔底的周边的“箍”效应,改善了塔底砌体的受力状态,使之处于“三向受压”状态。而地梁及托盘模型形成对基础局部的直接托换和更强的“箍”约束作用,使塔的地基反力趋于均匀,有利于改善塔体的受力,提高塔体稳定性。
4. 2. 2 不同基础刚度下塔体应力分布
数值分析结果显示塔体的应力分布范围如表4所示。
由表4可以发现,塔体第一主应力峰值基本保持不变,第三主应力峰值随基础刚度增大略有减小。塔体的第一主应力与第三主应力的变化范围随基础刚度增大有所减小。三种基础刚度条件下塔体的应力分布状态相似,拉应力峰值均出现在与圈梁相接处的塔体及三层洞底,这是由于券洞的存在而削弱了塔身截面,古塔洞口处产生了应力集中; 压应力峰值均出现在塔底。基础刚度的增加可使塔体应力分布趋于均匀,削弱塔体的应力集中现象,改善塔体结构的整体受力性能。
4. 2. 3 不同基础刚度下塔底应力分布
不同基础刚度条件下计算得到塔顶水平方向位移峰值如表5所示。
提取各层檐口的水平方向位移值( 包括塔底和刹顶) ,绘制各层檐口水平位移曲线如图6。
由表5可以看出,随基础刚度增大,塔体水平向位移峰值逐渐减小,塔体变形减弱。结构的变形是由内力引起的,由于基础刚度的增强,塔体的内力趋于均匀,因此塔体的形变也随之减小。
由图6所示,随着基础刚度增大,位移曲线变陡,比起增设圈梁时位移曲线图在低层出现阶梯式增长,增设地梁、托盘时塔整体位移曲线无明显转折点,基本是以等斜率变化。曲线斜率的突变说明塔体的层间剪切作用明显; 斜率变化较小,反应出塔体层间内力变化平稳,且主要以弯曲变形为主。即基础刚度增大,会使层间位移差增大,但能改善层间剪切受力,避免过大位移突变。
4. 3 动力特性分析
本文通过对万寿寺塔的模态分析,结合塔体-基础-地基整体模型计算出不同基础条件下万寿寺塔的前六阶自振频率与周期,见表6。
由表6分析可知,考虑基础与塔体协同作用时, 随基础刚度增大,两者整体刚度增大,自振频率增加,周期减小 。 图7显示,随基础刚度增大, 3、4阶振型比1、2阶振型相对敏感,高阶振型频率变化较大,基础刚度的变化对低阶振型的影响有限,因此在加固时应注意高阶阵型对结构的影响 。
5 结论
分别建立增加圈梁、圈梁和地梁组合以及圈梁-地梁-混凝土托盘模型下的塔体与基础协同工作模型,对三者因基础刚度不同引起的塔体受力变化及规律进行分析,得出如下结论:
1) 在上部结构与地基条件不变的情况下,随着基础刚度增大,塔体应力值峰值减小,塔体主应力值变化范围缩小,受力趋于均匀。基础刚度的增加可使塔体应力分布趋于均匀,削弱塔体的应力集中现象,改善塔体结构的整体受力性能。
2) 塔底竖向应力随基础刚度的增大而减小,应力集中现象减弱,受力趋于均匀,对抑制塔体的不均匀沉降有利。增设圈梁时与增设地梁、托盘时的应力分布发生“倒置”,应力最大值从塔底角点处转向塔底边缘中心,基底反力向边缘集中,相对“架越作用”明显。
3) 随基础刚度增大,基础侧向约束加强,有效限制了塔体的水平向位移,改善了塔体的整体性。随着基础刚度增大,塔体层间位移差增大,但增加速率趋于平稳,出现位移突变的现象减少,即剪切破坏变形削弱,主要以弯曲变形为主。
4) 考虑基础与塔体协同作用时,基础刚度变大,两者整体刚度增大,结构的自振频率增加,周期减小。基础刚度的改变对于高阶振型影响较大。
摘要：以西安万寿寺塔纠偏工程为研究背景,对纠偏加固后的砖石古塔的在不同基础刚度条件下的受力机理分析。分别建立增加圈梁、圈梁-地梁组合以及圈梁-地梁-托盘组合模型下的塔体与基础协同工作模型。通过数值计算对比分析基础刚度改变引起的塔体受力的变化;同时探讨基础刚度对塔体动力特性的影响。结果表明:基础刚度增大,塔体应力随之削弱,改善了塔体静力作用下的受力状态和稳定性;基础刚度增大,塔体的自振频率增大,基础刚度变化对高阶振型影响较为明显。
关键词：砖石古塔,应力,基础刚度,稳定性
参考文献
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砖石古建筑 篇6
20世纪20年代考古人员在河南南阳地区发现了几十座汉代画像石墓。画像的内容主要是宣扬儒家思想的历史故事, 反映图谶学说的星象、祥瑞图, 以及与墓主生活有关的车骑出行、宴饮、舞乐百戏、狩猎斗兽图。这些题材大多是中国古代民间祈福文化的印迹。
一、祈福文化的历史渊源
中华民族的祈福情结有着广泛而深厚的群众基础和历史渊源。祈福纳祥, 古今传承, 每个炎黄子孙的内心里都有祈福的潜意识, 封建社会的历朝历代更是注重祈求福运。
“祈福”乃祈求神明降福或设醮还愿之事。《说文解字》解“福”字:“福, 佑也。”[2]一部中华民族的历史, 就是中华民族孜孜追求消灾辟邪, 追求福禄寿喜财的历史。祈福作为中国人生活中一个必不可少的部分, 频频在各种文字记载中出现。而汉代的画像砖石则以视觉元素的形式向后人展示了这一传统文化。
二、南阳汉代画像砖石中的祈福文化
在厚葬之风盛行的汉代, 富有的统治阶级崇尚谶纬, 大讲排场, 竞相厚葬。南阳出土了很多画像砖石表现了当时人们的精神追求与民间祈福文化。如《行雨图》、《伏羲、女娲》、《斗牛》等画像石, 是汉代祈福民俗的真实写照。这些栩栩如生的视觉形象, 运用点、线、面的基本元素, 创造出人物、动物、自然景观, 再灵活组合成完整的构图, 展现生动的现实生活情景和充满想象的精神世界。这些汉代画像砖石运用现实主义与浪漫主义手法, 成功地刻画出众多的艺术形象, 同时也展现了古老的祈福文化。汉代民间祈求幸福的形式更是丰富多样, 渗透在人们的日常生活中。从砖石所描绘的场景中, 我们可以看到各样的传统祥瑞图案的形象。在传统民间图案里, 那些常见的视觉形象, 如龙、凤、象、虎、狮等, 活灵活现地作为追求幸福的象征符号展现在画像砖石中, 令人眼花缭乱。
在这些视觉元素中, 常用于祭祀祈福的大致可分为三种, 即人物、动物、自然景观等。
(一) 人物造型
在已出土的汉代画像砖、画像石中, 勤劳智慧的汉代人民创造出众多生动的神仙、翼人等想象中人物造型。其中比较常见的是对神灵形象的刻画。在《行雨图》中, 上方为天帝乘一辆五星为轮的车, 由三神人曳引。下方四个怀抱大瓮倾洒的神人当为雨师;右方一巨人张口吹风, 是为风伯。风伯雨师皆为天帝属神。整个画面集中表现出汉代劳动人民祈求风调雨顺的质朴愿望。汉代是中国封建社会的第一个兴盛期, 中国农业社会已经逐渐成熟。汉代在祈福活动中最为重视的就是对关乎农业生产的神灵的崇拜祭祀, 如对决定农时的北斗的祭拜, 对农神炎帝的祭拜, 对能呼风唤雨的风伯雨师及河伯的祭拜等。
《伏羲、女娲》中伏羲皆人首蛇身, 尾部相交, 同抱以树, 二者是中国古代神话中的始祖神, 有繁衍人类的传说。画像砖上的造型流畅, 栩栩如生, 表现出人们祈求健康平安、繁衍生息、世代相传。传说人首蛇身的伏羲与女娲交尾后创造了人类, 从此, 人类得以繁衍不绝, 而人首蛇身的伏羲和女娲则被人们认为是人类的始祖, 人们因此而对蛇有着崇敬的心理, 祈求世代相传、生生不息、繁荣兴旺。
在汉代画像砖石中, 常绘有长有羽翼的仙人。这些根据想象创造出来的形象, 表现了汉代人向往神仙世界的恬静景象, 对美好安逸生活的憧憬与追求。
除此之外, 常见的视觉形象还有西王母、东王宫、日月神人等众多的神仙形象, 他们在各种祈求世间祥和、兴旺昌盛的场景中都有出现, 传达了汉代人民对“福”的期盼。
(二) 吉祥动物形象
自古以来, 中国人就用很多传统的动物图案来代表吉祥, 预示幸福。汉代画像砖石中的吉祥动物形象更是种类繁多, 寓意深刻。
兽鸟类有龙、虎、狮、象、熊、牛、羊、穷奇、兕、鹤等, 各个形象造型饱满流畅, 舒展自如。
龙是中国神话中的一种善变化、能兴云雨、利万物的神异动物, 传说能隐能显, 春风时登天, 秋风时潜渊, 为众鳞虫之长, 四灵 (龙、凤、麒麟、龟) 之首。后来成为皇权象征, 历代帝王都自命为龙, 使用器物也以龙为装饰。而虎、狮、大象是现实中凶猛的野兽, 人们既恐惧又敬畏, 认为皆有食鬼之能。
在南阳汉画石中有虎食女魃图, 图左刻一虎一熊, 右刻一翼虎, 张口展翅扑食女魃[3]。这里便是借助驱魔逐疫的神物———虎来噬食旱鬼, 解除旱灾。这种类似的画面在汉画中有数幅, 说明汉代人们有借助虎之神力的避旱巫术的存在。
汉代墓门画像中, 常在上方雕刻龙或白虎, 中部刻铺首衔环, 下方多为神牛或熊, 共同组成一组门扉雕刻, 都表示驱鬼辟邪求幸福, 以抵挡妖魔鬼怪的侵入。
这些动物的形象反复出现在南阳汉代画像砖石中, 深刻寓意着人民聪明才智及无穷的创造力, 旺盛的生命力, 勤劳踏实的精神, 善良的品德, 以及龙游在天、风调雨顺, 牛耕大地、五谷丰登的良好祈愿。
在民间传说中蟾蜍天性喜欢金银财宝, 对钱财有敏锐洞悉力, 很会挖掘财源, 能够带来财富珠宝。《后汉书·天文志上》“言其时星辰之变”, 南朝梁刘昭注:“羿请无死之药于西王母﹐姮娥窃之以奔月……姮娥遂托身于月﹐是为蟾蜍。”汉代画像砖石中所刻画蟾蜍印证了这一传说, 在画像砖《日月神》中, 刻有两个人首蛇躯的人, 双尾相交。上面手捧日轮者为日神羲和, 下面双手捧满月者为月神常羲。而满月中附有一蟾蜍[4]。
(三) 自然景观
汉代的画像砖石多表现人物、动物的形象, 描绘自然景观相对较少, 但也有些砖石中刻画有日月星辰、山峦、云气, 其目的也暗含预示祥瑞、求得吉祥幸福的寓意。
在南阳汉画中有一北斗星图, 图中刻一满月, 月中有一蟾蜍, 右刻北斗七星, 左刻相连星宿。对于星宿的表现常是用简洁的圆形与短直线相连而成, 这些最原始、最质朴的几何造型, 造型的主次、疏密都经过精心安排, 相连后的线条变幻无穷, 以简代繁, 刻画出博大的星空, 又赋予这种结构一种飞扬流动的美感, 生动地体现出“卿云烂兮, 丝漫漫兮, 日月光华, 旦复见兮”这一盼望吉祥长存的美好愿望, 传达了祈求幸福、康乐的心理。
三、结语
综上所述, 从这些丰富的视觉元素中我们可以看到汉代人民对幸福生活中追求与期盼, 它们不仅是古往今来的民间传统的伟大文化, 而且是社会文化艺术的魅力体现。汉代画像砖石留下的视觉艺术珍品, 至今仍以其独特的特色焕发着不灭的光辉, 显示出不朽的民族精粹与艺术魅力。
摘要：中国的历史文化灿烂辉煌, 民间祈福情结有着广泛而深厚的群众基础和历史渊源。从汉代的画像砖石中我们可以发现传统祈福文化的印迹。在南阳出土的大量汉代画像砖石中, 造型艺术展现出独特魅力, 这些风格质朴粗放的视觉元素, 大多表现了中国古代民间对幸福美好生活的简单而朴素的向往与追求。
关键词：南阳汉代画像砖石,视觉元素,祈福文化
参考文献
[1]刘宗超.汉代画像石、画像砖的美学特征[J].河北大学学报, 2006, (6) .
[2]许慎.说文解字[M].上海:上海教育出版社, 2003.
[3]南阳汉代画像石编辑委员会, 南阳汉代画像石[M].北京:文物出版社, 1985.