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发生地震时,斗拱的各个构件之间互相摩擦、挤压,并产生往复运动,犹如一个运动的机构体系。从能量守恒角度讲,地震波的能量传到斗拱位置时,主要分成了2个部分的能量:斗拱的内能及斗拱的动能。每个斗拱由上百个小构件组成,它们犹如机器的零件一样,在地震作用下不断产生各种运动,耗散了大量的地震能量,从而使得斗拱内能的比例很小,因而斗拱在地震作用下几乎不会产生破坏。事实上,大量的古建震害勘查结果表明,斗拱在地震作用下一般保存完好。WWW,9293874,COM
WWW,9293874,COM从力学角度来讲,榫卯节点属于半刚接节点。所谓半刚接节点,即节点不是完全固定,而是可以转动,但受到一定限制,不能随意转动。这种限制力源于榫头与卯口之间的挤压、咬合。半刚接节点非常有利于古建筑抗震。因为榫卯节点有限的转动能力,有利于减小梁柱构架的晃动幅度。不仅如此,榫头与卯口之间的相对滑移、旋转等运动,可以耗散部分地震能量,减小结构整体破坏。其机理在于,当地震能量作用于古建筑时,可被转化为3个部分,即构架变形的变形能,构架破坏的内能和构架(榫卯、斗拱等构件)运动的动能;当地震能量、构架变形能都不变时,榫卯节点运动产生的动能越大,则构架的内能越小,因而受到破坏的程度越小。WWW,9293874,COM
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