仿古建筑结构设计实例与分析
在园林设计或者古城区规划设计中，仿古建筑作为一个特殊的设计类型，已经采用混凝土框架结构，在从木结构向混凝土结构过度的设计方案中，需要根据项目实际情况进行结构计算和设计，本文结合工程实例，对仿古建筑的结构设计特点进行分析，并对结构设计应用要点进行扼要介绍。
一、仿古建筑的结构特点
中国古代建筑主要以木结构为主，平面布局讲究中正含蓄，层次丰富，布局灵活多变，对称均衡。因此其承重结构与维护结构属于分工明确又互有承托的结构体系。比如说在中国古代建筑中独创的斗拱结构形式，充分运用了结构突出和色彩装饰的手段，使得建筑物不仅造型庄重，更显得华丽非凡。在近代仿古建筑中，也采用了相应的仿古建筑形式，继承了中国古代建筑的结构特色，同时又采纳了新型建筑结构的特点，在仿古建筑的结构设计和施工中实现了模数制和构件的定型化，对仿古建筑的整体框架结构设计到细部局部的设计形式，甚至是细部尺度和造型做法都有非常详细的规定。中国古代建筑结构方式中的叠梁式、穿斗式、井干式的主要结构方式得到了改良应用，而且其硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶等屋顶型式也被更广泛的应用于中式别墅和中式风格建筑群天际线的规划应用中。
二、仿古建筑结构设计要求
出于防腐及防震的建筑要求，目前阶段的仿古建筑已经采用钢筋混凝土结构代替原来的木结构。采用钢筋混凝土建筑结构的仿古建筑，属于内洋外中，外部要达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果，但是内部要遵循混凝土建筑结构设计的相应规范要求，同时要兼顾结构抗震要求。因此，仿古建筑与普通的建筑结构设计相比，有显著的特殊结构要求。
1、严格按照古建筑结构体系模数要求和构件来定型化仿古建筑结构体系。仿古建筑结构设计中，各个受力构件的规格必须要满足古典建筑的模数要求，仿古建筑的结构体系和传力体系的构成首先必须满足古代建筑结构传力体系的要求，而各个各构件的尺度和形体应当完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法来进行设计。
2、采用多种结构组合处理方法满足特殊型式屋面造型要求。由于仿古建筑的屋面变化显著，其造型要求特点突出难度高，因此结构构架体系可以使用步架和举架的处理方法。这样就能使屋面坡度形成趋上陡峻，趋下平缓的顺滑优美曲线，充分体现古代建筑各种屋顶型式造型要求。
3、部分古建筑中的结构构件退化成为装饰作用。古建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱是中国古建筑所特有的建筑型式，位于木结构梁和柱之间，具有传导屋面荷载和缩短梁跨度的结构作用。对于仿古建筑而言，由于建筑主体结构为钢筋混凝土，建筑荷载承载已经全由主体柱梁承担，斗拱已经退化成为装饰，不再作为结构主要承重部件。雀替则用于额枋与檐柱相交处，可以缩短梁枋的净跨距离，具有辅助拉结功能。类似于这些原先木结构建筑中作为主体结构或者辅助结构的部件，在仿古建筑中已经不再具有结构作用，而仅仅作为型式仿制的需要，仅存在装饰功能。
三、仿古建筑工程实例分析
1、南宁市观音禅寺工程概况
位于南宁青秀山风景区的观音禅寺扩建工程在原禅院的旧址上改建，扩建后更名为万寿观音寺，占地面积约15亩，是原有面积的三倍。寺院内有大雄宝殿、药师殿、观音阁、卧佛殿、法物流通处、素菜馆等布置，整体仿唐宋建筑风格。
观音禅寺在寺庙布局上充分体现了寺庙建筑格局上很深的阴阳宇宙观和崇尚对称、秩序、稳定的审美心理。观音寺融合了中国特有的祭祀祖宗、天地的功能，以平面方形、南北中轴线布局、对称稳重且整饬严谨的建筑风格。观音禅寺主要的基本建筑，主要为两组建筑：前门和天王殿为一组，合称前殿，大雄宝殿为一组，为佛寺主体建筑。庭院布局是典型的四合院结构，在闭型较强的建筑空间中，宽大的庭院，使用中灵活多变设计理念，适应性很强。
观音禅寺以大雄宝殿为中轴线，左右对称。观音塔的位置位于全寺中心且独立。观音塔底座正四边形，底部为小池，整个塔浮于水面，造型精美。塔腹上面这四角飞檐，顶覆圆盘上下两层，宛若伞盖，既荫被四佛，又美观大方。大雄宝殿分为上下两层，下层为卧姿态如来佛祖，上层为五方如来，大殿两侧的墙壁上大面积的斑斓色彩墙绘佛教壁画“五百罗汉演教图”。殿前且有左右并立不太大的实心的双塔点缀。中国古代寺庙建筑重视色彩表现，屋不呈材，墙不露形。整个观音禅寺寺庙建筑以瓦红色为主，屋顶有金色点缀，色彩鲜艳明丽。
2、大雄宝殿结构体系
大雄宝殿位为钢筋混凝土仿木结构仿唐建筑，其建筑主体结构体系采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，屋面构架体系采用步架和举架复合的结构处理方法，屋面荷载通过屋面板传给屋面檩条梁，由梁架逐层往下传递，最终传给框架柱。由于这样的结构传递体系与一般的钢筋混凝土框架结构建筑存在明显的不同，因此进行结构计算时，除了进行建模计算外，还要使进行复核计算，验证配筋梁是否满足结构承重要求。由于殿内相临柱子之间的跨度较大，在进行结构计算时采用了转换梁系，采用复合梁系共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系，最终达到仿古建筑主体结构与装饰性结构的完美协调统一。
3、仿古建筑群屋面板的设计
在整个观音禅寺的建筑群中，部分只有一层的仿古建筑，其结构构造较为简单，但是又需要采用仿古建筑的屋面设计，因此为其设置了独特的木结构与框架结构结合的单层仿古建筑结构。本方案中大胆提出了木结构屋面设计，由望板和椽组成木基层，既保留了仿古建筑的屋面板截面形式，也能满足单向受力要求。由于板肋之间的距离很近、肋高较小，而且不同的屋顶造型复杂多样，考虑到屋面板的举折模板铺设难以控制，因此在结构设计中采用控制板底标高来控制高程。在屋面施工时，采用预制椽子在现浇混凝土板的方式进行施工方案设计。为控制施工过程中的部件受力不超限，需按照施工堆叠前和堆叠后不同受力状态进行强度、抗裂和挠度的验算。
4、仿古建筑群斗拱设计
在大部分主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱和雀替是作为纯装饰构件，不考虑其受力，与主体结构分别浇筑成型。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇混凝土桃尖梁、斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋斗和拱，装饰性斗拱必须在桃尖梁施工前安装就位。雀替采用钢筋混凝土预制构件，通过主体结构浇筑时留设的预埋件与额枋和檐柱焊接连接。采用这样的建筑结构，结构型式简单，细部只需要经过油漆彩绘处理，就能使整个建筑物外观浑然一体，完全达到木结构的艺术效果。
但是在本方案中，选用了装饰性构件和受力构件结合的设计及施工方式。雀替采用钢筋混凝土预制构件通过预埋件焊接连接。而斗拱系统全部采用现浇斗拱，斗拱在结构中实际为受力构件。采用斗拱作为受力体系，既实现了对出檐的处理，也减少的撩檐檩的断面高度。在角科斗拱的老角梁处理上，设置了暗梁，与斗拱宽度一致，这样不仅仅实现了长梁的出挑，也控制了受力均衡，加强了结构体系的稳定性。
四、结束语
中国古代木结构建筑有着独特的结构方法和布置规模，在进行仿古建筑设计时，应取长补短，采用钢筋混凝土的主体结构，同时吸收传统中国古建筑结构设计的精髓，不仅仅在建筑外部造型设计和局部装饰设计中达到仿古的效果，更需要在掌握设计规范的基础上，根据自己的经验积累对计算机结构计算结果进行合理的调整，才能提高仿古建筑结构设计的质量。
