故宫太和殿藻井结构分析
故宫太和殿藻井结构分析
１２ 相传二邑会馆由广东省的南海、东莞两县同乡集资筹建。 建成之后，各自都想用自己县名命名会馆，互不相让，卒 至双方都花大牌，双方作罢。
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
（上接 ９ 页）的力学和变形性能。通过分析研究，得出 如下结论：
（资料来源：邕宁县志：社会二 商业团体调查）
名称 要明书院 粤东会馆 福建会馆 顺德书院 钦灵会馆 新会书院 五属会馆
位置
建造者籍贯
城西上廓街
广东高要、高明
城西会馆街
广东
城西上廓街
福建
城西会馆街
广东顺德
城西上廓街
广东钦州、灵山
沙街
广东新会
共和路（盐埠街） 广西玉林、北流、博
白、陆川、兴业五县
１１ 祭江台：每年遇江水上涨时，守土官在此祭江神，故此得 名，创建年月不祥。光绪三十三年，南宁府彭銮倡捐重修， 留下碑记。
１ 、长期荷载作用下藻井的强度和变形均超出了 《木结构设计手册》规定范围，藻井已超过正常使用极 限状态；
本文作者的热心指点）
参考文献 ［１］ 马炳坚．中国古建筑木作营造技术［Ｍ］．北京： 科学出版社，１９９２：３０９－３１２．
２、长期荷载作用下木材的弹性模量下降导致藻井 挠度增加，但引起藻井大幅度下沉的主要原因是井口 趴梁端部开裂；
故宫太和殿藻井结构分析
周 乾
概 述 古建筑保护是一项非常重要的工作。太和殿作为 宫殿建筑的代表，是我国现存古建筑中规模最大、建筑 形制、装饰与陈设等级最高的皇家宫殿建筑。太和殿藻 井作为太和殿主要装饰构件之一，位于太和殿明间天 花顶部，是室内天花重点装饰组成部分，是安装在帝王 宝座或佛像顶部天花的一种“穹然高起，如伞如盖”的 特殊装饰，烘托和象征封建帝王天宇般的伟大，具有非 常 强 的 装 饰 效 果 。其现状图如图 １ （ ａ ）所示。
故宫太和殿的木构架结构讲解
故宫太和殿的木构架结构讲解说到故宫的太和殿，大家脑袋里第一反应就是那座金碧辉煌、气吞万里的大殿吧？可你知道吗，太和殿的木构架结构可是藏着不少“乾坤”的，它不仅仅是一座建筑，更像是一位历经风雨、沉稳内敛的老者，给人一种“见过大世面”的气质。
你瞧那座气势磅礴的殿堂，虽然如今依然是众人瞩目的焦点，但它最特别的地方，还是那一根根、那一块块都被巧妙连接起来的木材。
要是你去过故宫，站在太和殿前，你可能会被那种“威严”的气场给震撼住，然而细细看看，你会发现，这座殿背后的木构架结构也让人叹为观止，简直是智慧与工艺的完美结合。
大家可能觉得，木架子就是木架子，拆了重做不就行了吗？哎，别小看这木构架，里面可有大文章呢。
太和殿的木构架，简单来说，属于那种“无钉之巧”。
也就是说，这座殿的整个框架并不是靠钉子和钢筋水泥拼凑出来的，而是完全靠木材之间那种神奇的卡合力相互支撑起来的。
你想啊，几百年的风吹雨打，这些木头居然能屹立不倒，简直可以说是“木匠界的神话”了。
这些木构架的搭建方法，和我们现在看到的那些“钢筋水泥森林”完全不一样。
它讲究的是天工开物、人力巧妙，讲究的是如何让木材在自然的变动中保持稳固，这也是为什么它至今依然屹立在故宫，成为几代人心中的象征。
可能很多人会觉得，咱们今天的建筑都是靠机械化、现代化的手段来建的，太和殿这么个古老的建筑怎么能和今天的工艺比呢？嘿，你可别小看了古人，真要说起技艺，那可比咱们这些“吃了科技饭”的人强多了。
想象一下，太和殿的木构架里，光是柱子就有一百多根，每一根的材料、位置都经过了精心的挑选和设计，互相之间的配合如同精密的时钟齿轮。
咱们今天可能找不到比它更能“自给自足”的建筑方式了。
你看，那些柱子和梁之间的连接，是靠什么？靠的是一种叫“榫卯”的工艺，别看它简单，实际上这个技术不光是中国古代建筑的精华，更是全球建筑史上的瑰宝。
榫卯工艺让木头不需要钉子就能紧密结合，简直是建筑界的“无缝拼接”。
说实话，这样的设计，简直可以媲美现代的一些高科技建筑。
故宫太和殿藻井的艺术与文化
故宫太和殿藻井的艺术与文化(本文部分内容经修改后载于《科技日报》2020年5月8日第8版，原题为《故宫藻井：需要仰视的最美天花板》)我国古代重要建筑的室内上方，通常会在正中部位做出向上凸起的穹窿状的装饰，这种装饰称为藻井。
位于北京故宫博物院内的太和殿是明清帝王举行重要活动的场所，其建筑装饰代表了我国古建筑装饰艺术的精华。
太和殿内宝座上方即有藻井（图1），全称为龙凤角蝉云龙随瓣枋套方八角浑金蟠龙藻井。
从分层构造上来看，太和殿藻井由三层组成：最下层为方井，中为八角井，上为圆井。
其中，四边形与八角形木骨架相交形成的三角形或菱形空间，称为“角蝉”。
从功能上讲，太和殿藻井装饰性与象征性于一体。
一方面，它展示出精美的装饰空间和造型艺术；另一方面，它象征古代“天人合一”的思想，并寓意避火驱邪，是我国古代丰富文化的体现。
图1 太和殿内藻井太和殿藻井的平面布置呈对称之美。
从藻井的平面组成来看，其核心木骨架由四边形外骨架、圆形内骨架，以及四边形与八角形交错形成的中间骨架组成（图2）。
其中，四边形、八角形、圆形本身均为对称图形，其对称中心点即为藻井顶部正中。
而被四边形与八角形分割而成的三角形、菱形骨架均匀对称地分布在藻井的四周，骨架围成的平面内交替刻有龙纹或凤纹；三角形、菱形骨架及龙、凤纹饰均为对称布置，其对称轴即为过藻井顶棚正中的十字正交线。
藻井顶部中心有蟠龙，龙头居于正中部位，口含轩辕镜。
其中，大轩辕镜位于龙头正下方，而六个小轩辕镜则以大轩辕镜中心为对称点，均匀地布置在周边。
上述对称之美，给人以圆满、匀称、平衡之感。
图2 太和殿藻井仰视太和殿藻井的空间布置呈现秩序之美。
位于宝座上方的藻井，是太和殿底部空间向上部空间的过渡，其空间范围由大变小；而藻井本身空间由下往上亦由大逐渐变小，各分层木骨架之间过渡自然，收缩均匀，到顶部形成形成“如伞如盖，穹然高起”的空间（图3）。
藻井顶部正中的轩辕镜汇则构成藻井空间的中心，以衬托出天宇之下古代帝王的核心地位。
中国古建筑之美：藻井
藻井 历史发展
藻井的历史发展
历史发展
藻井，这种中式建筑构件发端
於西汉，初时便被置於殿堂顶
部的中心位置。它的存在价值， 不仅仅可以起到保护梁枋、装
饰房屋的作用，同样是中国人
对於天人感应这一世界观的高 度认可，及在室内装潢的精神 延续。宫殿中的藻井无疑是统 御帝国的天子与上天沟通的， 得到认可的通路。
艺术价值。
藻井的历史发展
明代的藻井发展
明代之後，藻井的构造和形式有了很大 的发展，极尽精巧和富丽堂皇的能事， 除了规模增大之外，顶心用以象徵天国
的明镜开始增大，周围放置莲瓣，中心
绘云龙。後来这中心的云龙愈来愈得到 强调。到了清代就成为了一团雕刻生动
的蟠龙。蟠龙口中悬垂吊灯，不失原来
明镜的形式。由于清代的藻井流行能为 顶心，於是便把藻井改称为龙井了。
藻井的历史发展
隆福寺毗卢殿藻井 毗卢殿的藻井是典型的明代官式
盘龙藻井，在宫殿以及敕建寺观
十分常见。此藻井的奢华程度则 略高（与大觉寺藻井形似，但外 围大了两圈），将正方形、三角 形、菱形、八角形、圆形等图案 十分和谐地组合在一起。高浮雕 龙凤等图案细致逼真。
藻井的类型与分类
02
藻井的类型与分类
认知与总结
藻井，自古以来被认为是中华木造建筑一 项繁什的装饰技术。因为匠人不必用铁钉 就能推出有深度感的藻井。 天后宫的藻 井有两种形状，一种是圆形藻井，一种是 四方形藻井。圆形藻 井的构造更是精采绝 伦。虽然它是以水泥雕的姿态出现，但与 木雕的细致手法也不遑多让。
所有长方形藻井和圆形藻井的妈祖神像， 和圆形藻并四方角落的八只祥鹤，加上中 央顶部的蟠龙。都被贴上真金箔。大长方 形藻井左右两旁，又有小长方形藻井各一 座。每座长十五尺六寸，阔七尺六寸，深
故宫太和殿藻井破坏原因分析
分 ， 装在帝王宝座或佛像顶部天花 的一种“ 是安 穹然高起 ， 如 如伞 盖 ” 殊装饰 ， 的特 烘托和象征封建帝 王天宇般 的伟大 ， 具有非 常强 的装饰效果 。其现 状如 图 １所 示 。明清 时期 的藻 井 ， 体 是 由 大
上 、 下三层组成 ， 下层 为方井 ， 中、 最 中间层为八 角井 ， 上部 为 圆井 结构 ［ｌ １。
析 。根据木结 构材料 具有 三维各 向异 性特 点 ， 虑使 用 Ｓ Ｈ６ 考 ｏｄ４
单元模拟［， 数输入如表 １ ２ 其常 ｌ 所示。
表 １ ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ模拟藻井的参数假定
输入项 Ｅ ｘ Ｅ ｙ Ｅ ｚ 对应项 Ｅ Ｌ Ｅ Ｔ Ｅ Ｒ Ｏ３ ． 物理意义 木材顺纹弹性模量 木材切向弹性模 量 木材径向弹性模 量 Ｚ向泊松 比
奕． 力发 电厂烟 囱桩 支 圆板基 础 的设 计研 究 ［］ 华 南 火 Ｊ．
增大 ， 更大 限度地发挥 钢筋 的作 用 。可见 在承 台设计 中可 以适 当
理工大学 学报 （ 自然科 学版）２ ０ ，０ １ ）４ —３ ，０ ２ ３ （２ ：１４ ．
降低承台厚度 。３ 在对于相 同的外荷 载和相 同的承 台形式 ， ） 减小 ［ ］ ４ 侯向煜 ． 囱桩基 础设计 ［］煤炭 工程 ，０ ４ １ ）１ —３ 烟 Ｊ． ２ ０ （０ ：２１ ．
融 会与 贯 通 ［ ． Ｍ］北
京： 中国水利水 电出版社 ，０ ２ ２ ３２ ４ ２ ０ ，２ —２ ．
减小承 台厚度对混凝 土的最大剪应 力和正应力 影响不大 ， 且相 对 ［ ］ ２ 宋金墀 ． 烟囱设计手册［ ． Ｍ］北京 ： 中国建筑工业 出版社 ，９ ９ １８ ．
较薄 的承 台能更高 限度地发挥底部 混凝土 的作 用 ； 钢筋轴力有 所 ［ ］ ３姚
故宫建筑特色
故宫建筑特色故宫的建筑艺术主要是群体组合的艺术，群体间的联系、过渡、转换，构成了丰富的铺陈展开的空间序列.故宫总体分为南部的前朝和北部的后寝两部分。
南部以太和殿、中和殿、保和殿三大殿为中心，两侧辅以文华、武英两殿，是皇帝上朝接受朝贺、接见群臣和举行大型典礼的地方。
三大殿建在高8米多的呈工字形的须弥座式三层平台上，四周环绕着石雕栏杆,气势磅礴，为故宫中最壮观的建筑群，表现出不同凡响的崇高地位。
其中太和殿是故宫中等级最高，体量最大的建筑，也是我国现存的一座最大的古代木结构殿宇.北半部则以乾清宫、交泰殿、坤宁宫后三宫及东、西六宫和御花园为中心，其外东侧有奉先殿、皇极殿等，西侧有养心殿、雨花阁、慈宁宫等，是皇帝与后妃、皇子和公主们居住、举行祭祀和宗教活动以及处理日常政务的地方. 由天安门、端门、午门的前序、太和门的过渡、到太和殿、中和殿、保和殿的高潮、再经过乾清门的过度到乾清宫的高潮，最后以御花园结尾几个部分组成，抑扬顿挫一气贯通。
形体,主要指建筑物的总体轮廓。
故宫的建筑气势恢弘，规模巨大。
南北长961米，东西宽753米，占地72万多平方米,建筑总面积达16万多平方米,现存房屋8700余间。
四周环绕高约10米的城墙和宽52米的护城河。
城墙四周各设城门一座,南面午门，是故宫的正门，北面神武门，东面东华门，西面西华门.故宫整个建筑空间变化丰富,体量雄伟,外观壮丽，有主有从，显示出庄严肃穆、唯帝王独尊的宏大气势。
比例，主要是指巧妙处理建筑物各部分之间的比例关系,建筑中长宽高的比例，凹与凸的比例、虚与实的比例等，都直接影响到建筑美。
故宫整体建筑的比例和谐令人赞叹。
以中国古代建筑外观上最显著的特征--屋顶形式为例，外朝三大殿（太和殿、中和殿与保和殿)的屋顶就各不相同。
太和殿则是重檐庑殿顶，中和殿为四角攒尖顶，保和殿则是重檐歇山顶。
不同屋顶形式的运用，除了封建等级观念的影响外,也使这三座紧密相连的宫殿，在建筑形象上通过明显的对比而显得更加鲜明。
藻井，抬头遇见的绝世美
藻井，抬头遇见的绝世美
【⼋卦藻井】藻井，⼜称绮井、天井、⽅井、复海、⽃⼋等，是中国建筑中⼀种顶部装饰⼿法，将建筑物顶棚向上凹进如井状，四壁饰有藻饰花纹，故⽽得名，其⽬的是突出主体空间。
【北海公园藻井】古代中国⼈眼中，屋顶不只有遮蔽天空的作⽤，它还是“技艺载道，道艺合⼀”的舞台。
【道⼭亭螺旋形藻井】穹然⾼起，如伞如盖。
每当遥望头顶的藻井，总有⼀种⾼远深邃的感觉。
【故宫万春亭藻井】⼀架架古代藻井，承载的是中国⼈的思维⽅式和建筑观，蕴涵了中国古⼈最深厚的宇宙观。
【故宫养⼼殿藻井】藻井通常位于室内的上⽅，呈伞盖形，由细密的⽃拱承托，象征天宇的崇⾼，藻井上⼀般都绘有彩画、浮雕。
【华严寺藻井（辽）】因为藻井由多层⽃拱组成，由下⽽上不断收缩，形成下⼤顶⼩的倒置⽃形，外层⽅形或多边型，顶⼼⼀般圆形，称为“明镜”。
【龙门⽯窟伊阙洞藻井】藻井与普通天花⼀样都是室内装修的⼀种，但藻井只能⽤于最尊贵的建筑物，像神佛或帝王宝座顶上。
唐代就有明确规定，⾮王公之居，不得施重拱藻井。
【隆福寺万善正觉殿藻井】藻井的形式有四⽅⼋⽅，圆形等，构造复杂。
藻井⼀般各层之间使⽤⽃拱，雕刻精致，华美，具有很强的装饰性；也有藻井则不⽤⽃拱，⽽以⽊板层层叠落，既美观⽽⼜简洁⼤⽅。
【隆福寺万善正觉殿藻井局部】
【卢店明间藻井（明）】
【⿅港龙⼭寺⼋卦藻井】
【南京博物院藻井】
【滕王阁九重天藻井】
【天后宫⼋卦藻井】
【天⼀阁·秦⽒⽀祠藻井】
【五龙亭藻井】
【杏坛⽅形藻井】
【颐和园⼗七孔桥东侧廓如亭藻井】
【紫禁城御花园⾥的千秋亭藻井】。
浅析中国古建筑中“藻井”的文化特征
饰 ，人们
藻井表达自己的
对神 信，
分表明了古人将天地视为
万物之源。
藻井既是古人尊崇天体万物象征，也是对
传承
，
是对神
一种敬畏。藻井
中
， 更为中 古代建筑
增添了 的 。
和殿内
上方的 龙藻井， 藻井
装饰 ，
是 的 藻井。分上、中
，上为圆
井，下为方井，中为 井，这种 便体现了
国“天圆地方”的传统说法。穹隆圆心的明
三、藻井的文化内涵
1.藻井中的儒家文
在中国古代的建筑 中，每特殊的建筑
结构都是一 文 的体现，藻井 中国古建筑
内部的重要装饰构件，也深受儒家文的影响。
古人很早就有
一概念，认世间万
一
人的力
，加 建
的然 体，
，对
然 的能为力，
古人重视起了与天的关
图一天津蓟县独乐寺藻井
43 文物世界wwsj 2020.(
、、藕等藻
搭配,都是希避
N当然，以现代科技来看，藻井
，
也只能是一良好的意愿。也正是 古代劳动
人民在 建筑艺术中所体现的“井中有，
相克”，才得诞
项建筑绝学。目前，国内现
存最早的藻井是蓟县独乐寺观音阁上的木质藻
井。寺庙历最早追至贞观十年（636年），重建
公元984年，顶部有一方形抹去四角，上加八根
梁组成八棱锥顶的斗八藻井（图一）N
寺庙、道观等建筑中，仅建筑规模宏伟
庄严，如藻井之类 件也是精雕细琢，气派非
凡,带有龙 饰 藻井更是皇家建筑中的标配。
，藻井是等级 象征，规模由主人的社会
地位决定，这是藻井本身带有阶级特。
如天
，为皇家 之用，建
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概 述
古建筑保护是一项非常重要的工作。
太和殿作为宫殿建筑的代表，是我国现存古建筑中规模最大、建筑形制、装饰与陈设等级最高的皇家宫殿建筑。
太和殿藻井作为太和殿主要装饰构件之一，位于太和殿明间天花顶部，是室内天花重点装饰组成部分，是安装在帝王宝座或佛像顶部天花的一种“穹然高起，如伞如盖”的特殊装饰，烘托和象征封建帝王天宇般的伟大，具有非常强的装饰效果。
其现状图如图１（ａ）所示。
故宫太和殿藻井结构分析
周 乾
明清时期的藻井，大体是由上、中、下三层组成，最下层为方井，中间层为八角井，上部为圆井结构［１］。
方井是藻井的最外层部分，四周通常安置斗拱。
方井之上，通过使用抹角梁，正、斜套方，使井口由方形变成八角形。
在八角井内侧角枋上贴有云龙图案的随瓣枋，将八角井归圆，形成圆井。
圆井之上再置周圈装饰斗拱或云龙雕饰图案。
圆井的最上方为盖板，盖板之下，雕凿蟠龙，龙头倒悬，口衔宝珠。
根据太和殿藻井的实际构造，可得出藻井的分层支撑做法有如下特点：
１、其由下至上分层为：天花梁——长趴梁、短趴梁形成方形井口——井口趴梁、抹角梁形成八角井——圆井——盖板。
２、方形井口的斗拱和其它雕饰，是单独贴上去的，斗拱仅做半面，凭银锭榫挂在里口的方木上。
３、八角井外表的雕饰、斗拱均为另外加工构件附在八角井上。
４、圆井由一层层厚木板挖拼、叠落而成。
根据故宫博物院太和殿项目组提供的资料，太和殿蟠龙藻井整体下垂约１０ｃｍ，支撑藻井的趴梁产生通裂缝。
井口趴梁端部现状照片如图１（ｂ）所示。
由该图可知，
该井口趴梁裂缝由藻井与趴梁相交处延伸至榫头，而且开裂位置已进行过加固。
该藻井底部长宽均为５．９４ｍ，由下至上高度分别为方井高０．５ｍ、八角井高０．５７ｍ、圆井高０．７２５ｍ，下端支撑藻井的井口趴梁长８．４６ｍ，截面尺寸０．３０×０．３６ｍ，两端做半榫刻口搭在天花枋上。
藻井材料除中部龙口的宝珠外，均为木结构材料。
１ 模型建立
本文利用ＡＮＳＹＳ分析方法对藻井结构现状进行仿真分析。
根据木结构材料具有三维各向异性特点，考虑使用ｓｏｌｉｄ６４单元模拟［２］，其常数输入如表１所示。
表１ ＡＮＳＹＳ模拟藻井的参数假定
输入项
对应项物理意义ＥＸＥＬ木材顺纹弹性模量ＥＹＥＴ木材切向弹性模量ＥＺ
ＥＲ木材径向弹性模量
ＰＲＸＹ
０．３
Ｚ向泊松比
（ｂ）井口趴梁裂缝图
１ 太和殿藻井现状图
（ａ）藻井仰视图
作者：故宫博物院古建部，工程师
ＰＲＹＺ０．３Ｘ向泊松比
ＰＲＸＺ０．３Ｙ向泊松比
ＧＸＹＧＬＴＸＹ平面剪变模量
ＧＹＺＧＲＴＹＺ平面剪变模量
ＧＸＺＧＬＲＸＺ平面剪变模量
当缺乏试验数据时，木材的一些数据取值为［３］：
由于本文计算对象为硬木松［４］，其原有弹性模量
为１００００Ｎ／ｍｍ２，考虑到该藻井长期荷载以恒荷载为
主，使用年限超过１００年，故考虑弹性模量折减［３］，取
ＥＬ＝７０００Ｎ／ｍｍ２。
根据藻井结构特点，将藻井盖板周圈的斗拱用等
质量圆锥模拟。
此外，由于藻井正中的宝珠材料质量很
小，其密度类似玻璃，因此可用等质量圆柱进行模拟。
该藻井受的荷载主要为自重荷载及施工荷载（取值
３０００Ｎ／ｍ２），半榫搭接按简支考虑，建立ＡＮＳＹＳ力学
模型如图２所示。
在ＡＮＳＹＳ建模过程中，藻井的方井和圆井部位有
周圈斗拱，因为单元太小，ＡＮＳＹＳ无法进行网格处理，
因此，将这些斗拱重量并入藻井中。
此外，由于ＡＮＳＹＳ
分网建立计算模型缘故，八角井部分自动圆化处理，成
为类似于圆状有限元模型，这些并不影响分析结果。
２ 结构分析
２．１ 挠度分析
图３（ａ）为健康状态下藻井的挠度图。
由图可知，藻
井在健康状态下（太和殿结构刚完工状态）挠度最大值
发生在中部，仅为１．５ｃｍ，符合木结构设计规范中的挠
度容许值（２．４ｃｍ）。
图３（ｂ）为考虑藻井长期使用年限
下的挠度图。
由该图可知，此时藻井的最大挠度值位置
仍然发生在中部，但达到５ｃｍ。
这主要是因为在长期使
用年限下（２４０年以上）木材的弹性模量下降所致。
由
于该结果并非实测的１０ｃｍ，下面将结合力学分析进一
步进行研究。
２．２ 强度取值
木材有一个显著的特点，就是在荷载的长期作用
下强度会降低。
所施加的荷载越大，则木材能经受的时
间越短。
根据《木结构手册》提供数据，木材在荷载的
长期作用下强度降低，１００００天后，木材的强度为瞬时
强度的比例：顺纹受压０．５－０．５９；顺纹受拉：０．５；静
力弯曲：０．５－０．３６；顺纹受剪：０．５－０．５５。
根据中
国林业科学院提供正常状态硬木松的强度数值，参考
《木结构设计规范》规定的硬木松强度值，列出木材强
度取值如表２所示［５］。
表２ 木材强度取值 单位（Ｎ／ｍｍ２）
图４为藻井第一主应力现状图。
易知，藻井最大主
应力发生在榫头部位，其值为２６．７ＭＰａ，小于强度折
减后的木材顺纹抗拉强度容许值。
图５为藻井第三主应
力现状图。
由该图可知，藻井最小主应力发生在藻井与
井口趴梁相交位置，其值３２．５ＭＰａ，超过了考虑强度
折减后的木材顺纹抗压强度容许值。
因此，在长期荷载图２ 藻井ＡＮＳＹＳ模拟图
（ｂ）长期使用年限下藻井挠度图
图３藻井挠度图
（ａ）健康状态下藻井挠度图
作用下藻井与趴梁相交部位将发生局部受压破坏导致井口趴梁产生开裂。
图６为井口趴梁按ｂｅａｍ３进行结构力学分析的结果图。
由图６（ａ）可知，井口趴梁最大剪力发生在榫头位置，其值为６７３６９Ｎ，在该相应位置剪应力为１．８７Ｎ／ｍｍ２，小于考虑强度折减后的抗剪强度容许值。
由图６（ｂ）可知，井口趴梁最大弯矩发生在跨中截面，其值为０．１７ｅ９Ｎ・ｍｍ，相应位置弯曲应力为２６．２ＭＰａ，超出考虑强度折减后的静力弯曲强度容许值。
因此，在长期荷载作用下井口趴梁还会因弯曲破坏而产生裂缝。
此外，由图４至图６可知，长期荷载作用下，藻井最大及最小主应力、井口趴梁的静力弯曲强度和抗剪
强度都超过《木结构设计规范》规定值。
藻井结构已超过正常使用极限状态，属不安全体系。
３ 结论
本文根据木结构材料特点，运用ＡＮＳＹＳ仿真技
术，分析了太和殿藻井在长期荷载作用下
（下 转１７页）
图４ （ａ） 第一主应力整体现状图
图４ （ｂ） 第一主应力应力局部放大图
图５ （ａ） 第三主应力整体现状图
图５ （ｂ） 第三主应力应力局部放大图
（ａ）剪力图
（ｂ）弯矩图
图６ 井口趴梁按ｂｅａｍ３分析时的力学结果图
（资料来源：邕宁县志：建置二）
１１
祭江台：每年遇江水上涨时，守土官在此祭江神，故此得名，创建年月不祥。
光绪三十三年，南宁府彭銮倡捐重修，
留下碑记。
表２ 南宁市商业会馆分布
（资料来源：邕宁县志：社会二 商业团体调查）
１２
相传二邑会馆由广东省的南海、东莞两县同乡集资筹建。
建成之后，各自都想用自己县名命名会馆，互不相让，卒至双方都花大笔钱向衙门打官司，使官府大收渔人之利。
结果，由官府赐赠“二邑会馆”金字匾牌，双方作罢。
（上接９页）的力学和变形性能。
通过分析研究，得出如下结论：
１、长期荷载作用下藻井的强度和变形均超出了《木结构设计手册》规定范围，藻井已超过正常使用极限状态；
２、长期荷载作用下木材的弹性模量下降导致藻井挠度增加，但引起藻井大幅度下沉的主要原因是井口趴梁端部开裂；
３、井口趴梁开裂的原因是长期荷载作用下木材强度的降低，藻井局部受压强度及静力弯曲强度过大而形成。
（感谢故宫博物院太和殿项目组组长张学芹女士对
本文作者的热心指点）
参考文献
［１］ 马炳坚．中国古建筑木作营造技术［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９２：３０９－３１２．
［２］ ＡＮＳＹＳ中国．ＡＮＳＹＳ基本过程手册．２０００：４－１０．
［３］ 木结构设计手册（第三版）［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００５：１６－２１，４１－４３．
［４］ 中国林业科学研究院木材工业研究所．故宫太和殿木结构材质状况勘察报告［Ｒ］．２００５，３：５２－５３．
［５］ 木结构设计规范ＧＢ５０００５－２００３［Ｓ］：１３－１４．￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣。