四合院的木結(jié)構(gòu)與其抗震性能的緣由

　　四合院中，木作是非常重要的部分。木作分為大木作和小木作，大木作主要指木構(gòu)建筑最基本的構(gòu)造體系，四合院房屋主要采用抬梁式構(gòu)架。大木作的構(gòu)建規(guī)格多樣，大部分都是預(yù)先加工制作，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)組裝，所有構(gòu)件之間通過榫卯連接，十分牢固。

　　抬梁式構(gòu)架，又稱“疊梁式構(gòu)架”，是中國(guó)古代建筑中最普遍的木構(gòu)架形式，以垂直木柱為房屋的基本支撐，木柱頂端沿著房屋進(jìn)深方向架起數(shù)層疊架的木梁。在柱子上放梁、梁上放短柱、短柱上放短梁，層層疊落直至屋脊，各個(gè)梁頭上再架檁條以承托屋椽，木梁由下至上，逐層縮短，層間墊短柱或木塊，最上層梁中間立小柱或三角撐，形成三角形梁架。梁架中的短柱或木塊又稱為蜀柱。

　　在梁架中各層梁兩端和最上層蜀柱上架檁(lǐn)，檁間架椽(chuán)，構(gòu)成雙坡頂房屋的空間骨架。坡頂?shù)闹亓恳来瓮ㄟ^椽、檁、梁、柱，最后傳到地表支撐面。即用前后檐柱承托四椽栿、栿上再立二童柱承托平梁的做法。抬梁式架構(gòu)其架構(gòu)復(fù)雜，要求加工細(xì)致，但結(jié)實(shí)牢固，經(jīng)久耐用，且內(nèi)部使用空間大，能產(chǎn)生宏偉的氣勢(shì)又能做出美觀的造型。

　　說起大木結(jié)構(gòu)，就不得不提榫卯。榫卯(sǔnmǎo)，是一種中國(guó)傳統(tǒng)建筑、家具及其它器械的主要結(jié)構(gòu)方式，是在兩個(gè)構(gòu)件上采用凹凸部位相結(jié)合的一種連接方式。凸出部分叫榫(或叫榫頭);凹進(jìn)部分叫卯(或叫榫眼、榫槽)。中國(guó)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的柱、梁、枋、檁之間，都是靠榫卯來連接的，這種連接稱之為柔性連接。榫與卯抵消地震力的關(guān)鍵在于它們之間的縫隙與拉結(jié)，是榫卯的縫隙和拉結(jié)成就了中國(guó)傳統(tǒng)木構(gòu)建筑獨(dú)特的抗震能力。

　　中國(guó)古建筑由榫卯連接組成系統(tǒng)穩(wěn)定的框架，能輕松支撐屋頂材料重量，墻體僅起保護(hù)安全的作用。而“墻倒而屋不塌”，是因?yàn)榻ㄖ⒅闹⒎遣迦氲氐紫?，而是浮放在地基的石頭上，這種柱根的放置方式稱為“平擺浮擱”，其連接方式設(shè)計(jì)的巧妙之處在于，柱根平擺浮放在柱頂石上，發(fā)生地震時(shí)，其反復(fù)在柱頂石表面運(yùn)動(dòng)，不僅隔離了地震，而且地震結(jié)束后，柱根可基本恢復(fù)到初始位置，不產(chǎn)生任何破壞。同時(shí)，柱和梁互相管制、互相制約、互相協(xié)作，形成的穩(wěn)定系統(tǒng)也起到了很大作用。建筑的柱根并非插入地底下，而是平擺浮擱在柱頂石上。地震作用下，柱根在柱頂石上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦滑移隔震效果。