中國古建绮麗多姿的風韻在國內眾多的旅游景點是隨處可見，她的風格已遠及日本、韓朝，甚至海外各處華人街市。古建重要的特征在於木構的屋蓋，不論雙坡的硬山、懸山，多坡的歇山、庑殿及至攢尖、重檐，其優美的曲線造型輪廓，配以屋角起翹，纖細線條，輕巧玲珑、樸素典雅。與西方古建相比，給人以柔和雅麗的印象，更多美的享受。

古建造型輪廓的構造內核是古建的承力結構。近百年來學術界對古建的重視是時有倡導，特別是上世紀初中國營造學社的成立，曾做了大量的古建調研實測，而對古建承力結構的受力探討未能涉及。上世紀80年代撥亂反正之後以北京古建研究所為主曾在古建結構構造處置細部的調研整理方面做了大量細致工作，並形成了系統專著^[1]、[9]，但在涉及深入到力學理論層面的、古建構件的受力性能方面，則由於古建結構隱含的特殊機理不為當今各類已知明確的結構體系所納，難以建模，故而一直無人問津。

從歷史角度來推敲、解讀古建結構作品的形成特點，可以想象得出，今日保留的古建是古代匠師，師徒沿襲傳承、學納外師技巧、一代接一代吸取經驗與教訓、逐步改進、通過皇室等大型建築集中多方經驗，形成一段時間的法則，再不斷改進發展營造出來的建築結構作品。對這些作品，從今日技術角度來看，由於當時缺泛科學理論引導，因之不難發現其中存有：材料運用不盡完善、節點處置不夠完美恰當的不足之處。然而我們必須承認：歷經上千年傳承下來的古建處置手法是出自歷代眾多的聖哲匠師的終生琢磨、運思獻策、集思廣益，且經歷了歷代飓風與地震的考驗，不斷改進提練出來的當時最精練的精湛技術。

建於公元1056年的山西應縣木塔至今傲然挺立，這有力地說明：中國古建結構的處置手法雖然與當今依據力學理論優化設計的成熟做法不完全符合，但她66米高、四千多噸重，挺立950年的事實，反映了她必然絕對是符合結構力學基本原理能達到強度有余、穩定足夠的境地。從這個角度來看，中國古建在力學機理上是存在尚未被同業人士可清晰認辯的深藏特殊機理及超越當今的高明之處。

針對當前現代建築結構的技術進展，以其具有的力學理論深入、科技手段廣泛、用材類廣且為大工業生產的綜合強勢、擠迫古建、湮滅古建單一用材、手工生產效率低下的情況，我們當今國內結構同行應是責無旁貸地投入精力對此項深藏的特殊機理澈底剖析清楚，這樣才不愧對聖哲匠師的辛勤勞作，也有利於保護古建並適度發展以對得起後代來者。

古建結構承傳豎、風載的情況分析

1.1 古建房屋的構成一般分三部段，即台基、屋身與屋頂。屋身皆為直立的木柱、屋頂為頗多桿件組成的木構架。今參照文獻[1]圖2-2所示常用的硬山木構架來看，望板承擔屋面瓦、泥灰以及其上活載後，將其傳給椽條（腦椽、花架椽、檐椽、飛椽），椽條又將荷載傳給檩條（檐檩、下金檩、上金檩、脊檩），檩條接受荷載後，除檐檩、下金檩直接將其傳給下面的柱頂外，而脊檩、上金檩則是將荷載通過瓜柱、三架梁傳給舉架底部的柁梁上，再由柁梁最終傳柱。這樣，從傳遞豎載來看，當建築布四排柱時，其主要的結構構件，除柱之外將是柁梁、檐檩和下金檩，它們都是置於柱頂將屋頂全部豎重直接傳柱。從受力角度來看，在豎載作用下屋頂構件的受力都是清晰的，椽、檩、柁梁的受力為靜定的受彎構件。柱屬於軸壓或偏心受壓構件。對它們進行桿件內力計算及截面應力及至確定截面都是方便的。

1.2 作為地面以上的古建築除了承擔豎載之外，也必須考慮承受風載以及偶然出現的地震作用。風載是地面以上空氣流動形成的風壓，它來的方向可以是隨意的四面八方，作用給牆面及屋頂坡面，幾經傳遞最後作用給柱或牆，而後傳給基礎。當建築平面中布置軸線正交，柱與牆規格勻稱時，風力的傳遞不論風向如何皆可根據力學中力的分解原則，分解為相互正交並平行於建築中牆面的力來分別傳給雙向的牆體來承擔，此時柱對水平風力將承擔很少甚至不承擔，（對低層的磚結構建築，由於牆量較多，抗風能力大有富裕，故常對風載略而不計）。這樣看來對古建中無牆的亭、榭類建築，以及房屋一側全開門窗的建築，其對柱的抗風能力就必須給予妥善解決。

1.3 觀測木柱的根部，其底端為一石制柱礎（或稱柱頂石），在柱礎正中鑿一卯孔（又稱海眼）。加工柱時將其底做出一凸榫，安裝時使凸榫插入卯孔。顯然這種古代木結構的合理做法和當今現代結構的砼柱底甩筋錨入基礎，或鋼柱底周邊外采用長地腳螺栓錨入砼基礎的做法，從力學角度衡量二者差別是很大。若不考慮上部結構具有對柱約束其傾倒作用的存在，則對砼柱、鋼柱頂端施加水平力是可以允許、理由是砼柱、鋼柱為剛性嵌固於基礎的懸臂狀態。而木柱底部為鉸接，凸榫雖可承受剪力，但不能承擔出現於柱根的彎矩，一旦柱頂施加水平力，則木柱必然傾倒。

1.4 觀測木柱的頂端可看出，柱頂一般是存在雙向多層水平桿件的相互交搭。今以四排柱布局的硬山明間的檐柱與金柱（參見文獻[1]中圖2-2、圖2-3）來說：檐柱頂在縱橫雙向有檐檩、抱頭梁與柱三向交搭（檐檩位在抱頭梁之上）；金柱頂在縱橫雙向有金檩，柁梁與柱三向交搓（檩在柁之上），此種交搭當相接面為平面時，按力學原理來看，該相接面之間僅可傳遞豎向重力，水平剪力可借助磨擦產生，而對彎矩則在柱頂不變彎情況下是無法出現。

1.5 再觀測木柱頂端的下層：在柁梁之下有隨梁枋，在金檩、檐檩之下有金枋、檐枋，有抱頭梁之下有穿插枋。這些枋件的用料與其上對應平行的梁件用料有時少有減少，但其與柱的連接則皆采用燕尾榫。由於燕尾榫的構造特點是榫呈楔形，安裝時由頂落入卯槽就位，對柱頭可拉可推，這種連接做法與枋件之上的，梁件與柱連接的性能對比是大有改善，它可以傳遞一定的水平力及至彎矩，這對柱的傾倒是有著約束作用。