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1、结构的技术评价和文化欣赏欣赏山西应县木塔应县木塔就像擎天巨柱，高大雄伟；近处看，木塔又像千仞巨莲，秀美精致。这位巍然屹立在华夏大地上的老人，已经有近千岁的高龄，他那挺拔的身躯，端庄的造型，顽强的战胜了地震、洪水以及战争等天灾人祸而生存至今，被当代国内外建筑学界称之为东方建筑瑰宝和“天下第一塔”。塔作为中国古代建筑中的一种类型，其意义早已超出建筑物本身，身为一种博大精深的塔文化，应县木塔就是其中的一个典型代表。木塔位于寺南北中轴线上的山门与大殿之间，属于“前塔后殿”的布局。塔建造在四米高的台基上，塔高67.31米，底层直径30.27米，呈平面八角形。第一层立面重檐，以上各层均为单檐，共五层六檐，
2、各层间夹设暗层，实为九层。因底层为重檐并有回廊，故塔的外观为六层屋檐。各层均用内、外两圈木柱支撑，每层外有24根柱子，内有八根，木柱之间使用了许多斜撑、梁、枋和短柱，组成不同方向的复梁式木架。有人计算，整个木塔共用红松木料3000立方，约2600多吨重，整体比例适当，建筑宏伟，艺术精巧，外形稳重庄严。木塔不倒之谜斗拱 斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件，在结构上挑出承重，并将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用，又是屋顶和屋身的过渡。此外，它还是封建社会森严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标准。斗拱一般使用在高级的官式建筑中，称为大式建筑。因为斗拱的重要性，历代建筑对它十分
3、重视，使它成为判断建筑时代的重要标志之一。中国古典家具榫卯结构欣赏中国传统家具的榫卯结构到明代达到高峰。海外性坚质细的硬木因郑和下西洋而不断进入中国。使匠师们对于硬木操作积累了丰富的经验，把复杂而巧妙的榫卯结构按照他们的意图制造出来。构件之间，完全不用金属钉子。全凭榫卯就可以做到上下、左右、粗细斜直连接合理，面面俱到。其工艺之精确，扣合之严密，使人有天衣无缝之感。硬质材料对榫卯要求特别高，这是硬质材料本身的特点所致，它不像其他软木那样有耐受性。硬质木材顾名思义就是一个“硬”字，大凡硬木都坚而脆，无伸缩性。 榫卯必须做得松紧得宜、科学合理，如果榫大眼小，装榫时用力过大则易开裂，榫小眼大则易脱落。
4、而软木榫眼，一般榫大眼小，用力装榫，打入眼中，眼不裂而榫则压缩变小不会损坏。标准要求是：硬木榫用锤子轻轻敲打可以装入眼中，即不裂开，也不脱落。明式家具制造工艺技术之精湛，结构之合理可以说是史无前例的，在使家具达到所需要的力学强度的同时，又实现了功能与形式的完美统一。实践活动: 搜集本地的古建筑图片，从功能、结构、材料、和审美等角度进行分析。埃菲尔铁塔从1887年起建，分为三楼，分别在离地面57.6米、115.7米和276.1米处，其中一、二楼设有餐厅，第三楼建有观景台，从塔座到塔顶共有1711级阶梯，共用去钢铁7000吨，12000个金属部件，259万只铆钉，极为壮观。1889年5月15日，为
5、给世界博览会开幕式剪彩，铁塔的设计师居斯塔夫埃菲尔亲手将法国国旗升上铁塔的300米高空，由此，人们为了纪念他对法国和巴黎的这一贡献，特别还在塔下为他塑造了一座半身铜像。直到2004年1月16日，为申办2012年夏季奥运会，法国巴黎市政府特意在埃菲尔铁塔上介绍了其为申奥所做出的准备情况，而埃菲尔铁塔更成为了该国申奥的天然广告。这个为了世界博览会而落成的金属建筑,曾经保持世界最高建筑45年,直到克莱斯勒大厦的出现。它由250万个铆钉连接固定,据说它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。塔的四个面上,铭刻了72个科学家的名字,都是为了保护铁塔不被摧毁而从事研究的人们。埃菲尔铁塔是巴黎的标
6、志之一，被法国人爱称为“铁娘子”。它和纽约的帝国大厦、东京的电视塔同被誉为西方三大著名建筑。 饕餮，最贪吃，能吃能喝，常饰于鼎的盖子上。因它能喝水，几乎在古代桥梁外侧正中都能见到，防止大水将桥淹没。 赵州桥栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）。 饕餮，读音to ti，是传说中的龙的第五子，是一种想象中的神秘怪兽 。古书山海经介绍其特点是：羊身，眼睛在腋下，虎齿人爪，有一个大头和一张大嘴。十分贪吃，见到什么就吃什么，由于吃得太多，最后被撑死。后来形容贪婪之人叫：“饕餮”。在游戏、小说、漫画、影视作品中均有相关形象。经历古代、近代和现代三个历史时期：古代从新石器时代（公元前5000年）至17世纪中叶；近代从
7、17世纪中叶至20世纪中叶的300年间；现代从20世纪中叶第二次世界大战结束至今。 土木工程发展简史古代土木工程（新石器时代-17世纪）萌芽时期 使用石斧、石刀、石锛、石凿等简单的工具，采用的材料取自当地的天然材料，如茅草、竹、芦苇、树枝、树皮和树叶、砾石、泥土等。发明煅烧加工技术后，开始使用红烧土、白灰粉、土坯等，并逐渐懂得使用草筋泥、混合土等复合材料。模仿天然掩蔽物建造居住场所。初期建造的住所仅有“窟穴”和“橧巢”两种类型。中国发现的新石器时代遗址超过7000处，遍布全国。其中最早的是河南新郑裴李岗和河北武安磁山的两处，距今已有7000-8000年。特点：采用天然材料和简单工具建房、筑路、
8、挖渠、造桥，土木工程从无到有。代表性工程：半坡遗址（约公元前4800-前3600年，中国） 大河村遗址（中国）半坡遗址距今6000余年中国西安 属新石器时代仰韶文化的一个类型。遗址东西最宽处近200米，南北最长为300多米，总面积约5万平方米，分为居住、陶窑和墓葬三个区。居住区约3万平方米，较为完整的建筑基址有40余座。居住区周围有宽、深各5-6米的壕住堑环绕。筑或圆或方，房之间散置许多贮藏窖穴。住房建筑环绕一个广场布置，中央偏东，有一座面向广场的大房子，属方形半地穴式建筑。新石器时代遗址，有跨距达5-6米、联排6-7间的房屋，底层架空，属于干栏式建筑形式。构件之结点主要是绑扎结合，但个别建筑
9、已使用榫卯结合。这种榫卯结合的方法代代相传，延续到后世，为以木结构为主流的中国古建筑开创了先河。余姚河姆渡遗址约公元前5000-前3300中国浙江索尔兹伯里平原环状列石公元前2500-1500年，英国威尔特郡 欧洲巨石文化遗址，保存最完整的环状列石，为原始社会晚期出现的纪念性巨石建筑。布局直径约32米，石杆高5米余，当中有五座门状的石塔。据测，石杆与石门的排列及间距同每年主要节令日中太阳与月亮起落时所投的阴影有关。形成时期 大约自公元前3000年，在材料方面，开始出现经过烧制加工的瓦和砖；在构造方面，形成木构架、石梁柱、券拱等结构体系；在工程内容方面，有宫室、陵墓、庙堂，还有较大型的道路、桥梁
10、、水利等工程。特点：铁质工具逐步推广，使用简单的施工机械，出现经验总结及形象描述的土木工程著作，如公元前5世纪成书的考工记。在一些国家或地区已形成早期的土木工程。代表性工程：都江堰（公元前3世纪中叶，中国） 长城（春秋战国时期开始修筑，中国） 金字塔（公元前27世纪前26世纪，古埃及） 雅典卫城（公元前5世纪，古希腊）埃及金字塔公元前27- 前26世纪纪念性建筑。包括胡夫金字塔、哈夫拉金字塔、孟卡拉金字塔和大斯芬克斯像，以及西、南两面长方台式墓与多座小型金字塔。三座大金字塔都用淡黄色石灰石砌筑，外贴一层磨光的白色石灰石。塔身是精确的正方锥形，彼此平面位置沿对角线相接。狮身人面像高20米，长约7
11、3.2米。胡夫金字塔高146.4米，底边长230.6米，由北侧离地面14.5米处的入口经长甬道可达上、中、下三个墓室长城始建于公元前7世纪 中国古代规模最宏大的防御工程。春秋时楚国最早筑长城长数百里，称“方城”，在今河南方城县。战国时齐、魏、燕、赵、秦等国也相继兴筑。秦始皇以过去秦、赵、燕三国的北方长城为基础，修缮增筑，形成西起临洮，东至辽东的万里长城。明代对长城进行了大规模的修缮和增筑。明长城东起鸭绿江，西达嘉峪关，全长约4700里。都江堰：约公元前256年-前251年 中国著名古代综合性大型水利工程。位于四川省灌县岷江中游。战国时期蜀郡守李冰父子主持兴建。都江堰枢纽工程由分水导流工程、溢流
12、排沙工程和引水口工程组成。万神庙：120-124年 罗马穹顶技术的最高代表。平面为圆形，上覆古代世界最大的穹顶，穹顶直径43.3米，顶部矢高43.3米，中央开一个直径8.92米的圆洞。基础、墙和穹顶都用火山灰水泥制成的混凝土浇注。基础底宽7.3米，墙和穹顶底部厚6米，穹顶顶部厚1.5米。穹顶内表面作凹格以减轻重量，共5排，每排28个。墙上除大门外有7个凹室，也能起减少施工量的作用。墙里和穹顶里都有砖券，结构作用不明显，可能出于施工需要。发达时期 道路、桥梁、水利、排水等工程日益增加，大规模营建宫殿、寺庙等。专业分工日益细致，技术日益精湛，从设计到施工已有一套成熟的经验。特点：对土木工程的认识深
13、化，出现了众多的优秀工匠和技术人才，编写出许多优秀的土木工程著作，如中国宋喻皓的木经、李诫的营造法式、意大利阿尔贝蒂的论建筑等。代表性工程：佛宫寺释迦塔（1056年，中国） 登封嵩岳寺塔（523年，中国） 巴黎圣母院（1163年1250年，法国） 赵州桥（595605年，中国） 加尔输水道桥（前63前13年，古罗马） 大运河（七世纪初，中国）。采用券拱技术筑成隧道、石砌渡槽等城市输水道11条，总长530米。其中尼姆城的加尔河谷输水道桥，有268.8米长的一段是架在3层叠合的连续券上的。加尔输水道桥：公元前63年-前13年，古罗马 古代罗马的一种平面为椭圆形的建筑物。建在几座小山之间的谷底，长轴
14、188米，短轴156米，周边长527米，观众座位以62%的坡度升起。结构的主要承重部分采用灰华石，拱顶和上层的承重墙用混凝土，骨料里添有浮石。大角斗场：公元70-82年，古罗马 拜占庭建筑最光辉的代表，东正教的中心教堂。为集中式建筑，东西长77.0米，南北长71.7米。教堂正中是直径32.6米，高15米的穹顶，有40个肋，通过帆拱架在四个7.6米宽的墩子上。中央穹顶的侧推力在东西两面由半个穹顶扣在大券上抵挡，它们的侧推力又各由斜角上两个更小的半穹顶和东、西两端的各两个墩子抵挡。这两个小半穹顶的力又传到两侧更矮的拱顶上去。中央穹顶的南北方向则以18.3米深的四片墙抵住侧推力。圣索菲亚大教堂532
15、-537年，君士坦丁堡 世界著名古石桥。位于河北省赵县，为隋朝匠人李春所建。 赵州桥是世界现存最早、跨度最大的空腹式单孔圆弧石拱桥，全长50.83米，净跨37.02米，矢高7.23米，桥面宽9米。赵州桥：595年-605年 佛宫寺释迦塔(应县木塔) 1056年位于山西应县，为木塔结构，塔高67.3m，呈八角形，底层直径30.27m，共9层。内、外双筒结构，为现存最高的木结构。比萨主教堂建筑群 1063-1350年 意大利意大利罗曼建筑的著名实例。其中比萨斜塔位于主教堂圣坛东南约20多米处，平面为圆形，直径约16米，共8层。在建造过程中由于地基不均匀沉降，塔身向南倾斜，斜塔因此得名。现在一般认为
16、斜塔的高度约55米，塔顶偏离约5米。巴黎圣母院：1163-1250年，法国 歌特式建筑早期的成熟作品，坐落在巴黎市中心塞纳河一个小岛上。入口西向，前面广场是市民的市集与节日活动中心。教堂平面宽约47米，深约125米，内部可容近万人。使用尖券、柱墩、肋架拱和飞扶壁，组成石框架结构，代表着成熟的歌特式教堂的结构体系。教堂的正面即西立面构图完整，既有鲜明的垂直划分以强调向上的动势，又有显著的水平联系。立面雕饰精美，中心的玫瑰窗直径13米，极为美丽。这个立面是法国歌特式教堂的典型形象，也是以后许多教堂的范本。古代土木工程特点： 天然材料为主：泥土、砾石、树干、树枝、竹、茅草、芦苇、土坯、加工后石材、砖、瓦、木、青铜、铁、铅以及混合材料，如草筋泥，混合土； 工艺技术简单：早期用石斧、石刀，后有人工打造的斧、凿、钻、锯、铲等青铜和铁制工具，逐步产生了窑制和煅烧加工技术，以及打桩机、桅杆起重机等施工机械； 分工逐步专业化：木工、瓦工、泥工、土工、窑工、雕工、石工、彩画工等； 经验总结和形象描述为主，理论依据缺乏。近代土木工程（17世纪中叶-20世纪中叶）奠基时期 17世纪到18世纪下半叶是近代科学的
