木结构为什么稳固

木结构的稳固性，得益于木质结构几种独特的结构形式，大致可分为柱础浮搁、榫卯结构和大屋面结构，使得木质结构在摇摆时不仅减缓了地震的冲击，而且在升降后也无法恢复，过程呈现出“高不倒翁”的状态。

(1)柱础浮搁

在木结构发展的萌芽期，支撑立柱的基础埋在地下。由于土壤中的水分和腐蚀成分，柱子下部容易腐烂，对结构的安全极为不利。随着古代人对建筑结构认识的加深，千百年前埋柱基础逐渐转移到地面，不仅解决了基础的腐蚀问题，也为结构的隆起起到了基础的作用。作为承载结构主要质量的重要构件，柱将上部质量传递给其下方的基石，对木框架的整体稳定性起着关键作用。木柱由基石支撑，水平摩擦力用于抵抗重力和结构本身的外力。

地震作用下，柱基础与柱脚一侧边缘分离，柱的上部质量和自重集中在柱脚的另一侧边缘并传递到基石上，另一柱的受力情况相似；然后结构开始以同样的形式向对面移动，最终形成一个“摆动”的过程，结构地震作用小时，结构侧向变形，但柱脚不上升；当结构受到较大的水平作用时，柱脚的一侧将与基础分离，柱脚将被提升。

(2)榫卯结构

木结构是否安全可靠，不仅需要保证梁、柱等主要构件的质量，还需要构件之间的连接措施。在这方面，中国古代木结构有独特的技术手段，即榫卯结构，由桦木和榫卯组成。桦木位于组件的一端，形状为凸形，可以插入插座。插座位于另一个组件的末端，符合桦木的形状，是凹入部分。榫卯节点作为一种半刚性节点，具有一定的抗弯刚度，既能承受竖向荷载，又能承受弯矩，因此不需要埋柱来承受弯矩，可以浮在地面的基石上。地震作用下，榫卯节点可以转动和滑动，有助于提高结构的变形能力和提升立柱。

(3)大屋顶结构

木结构古建筑的屋顶形式一般可分为五类:硬山、悬山、歇山、庆庙、攒尖。虽然外观不同，但都有一个共同的特点，那就是“大屋顶”的形式。屋面质量占整个结构体系质量的很大一部分，这也是中国古代建筑的特点之一，从结构上看，大屋面不仅对木结构的安全性没有不利影响，还表现在三个方面:古代木结构的高度低于现代建筑，可以保护结构。主震时的倾覆力矩可以被重屋盖产生的抗倾覆力矩抵消，使结构不会倾覆，结构的稳定性和整体性大大加强；根据以往振动台试验的结论，屋盖的动力放大系数应小于1，并随着输入地震烈度的增大而减小，有效降低了地震对结构的破坏；沉重的屋顶在升降过程中也起着重要的作用。当结构提升到临界状态时，屋面的质量使结构再次下落，回到提升前的位置。屋顶的质量保证了“摇摆”过程的稳定性，同时将结构的残余变形控制在较小的范围内。