歷史背景
明治維新之后,大洲城天守閣于1888年(明治21年)被拆除。近年來大洲市出于觀光資源的考慮決定啟動天守閣復原計劃。一百多年過去了,天守閣的雛形模型和當時的外觀照片被奇跡般地保存了下來,為天守閣復原計劃奠定了基礎,有力地推動了復原工作的進行。
作為結構技術人員,首要的使命就是在保證大洲城建筑結構安全性的同時,對其大規模木結構的設計方法進行開發。本文將概括介紹大洲城天守閣在復原設計時的結構設計。
大洲城天守閣結構概要
大洲城天守閣建筑高度為19.15m,一層平面11.8m×13.8m,共有4層木結構和4層本瓦葺屋頂
個建筑的主體結構主要由兩個部分構成:由大直徑承重立柱、梁、貫(橫木)等結構單元以傳統榫卯連接方式構成的半剛性框架結構;厚度約200mm的土墻(下方為臺基、橫木)構成的抗剪結構,也是結構的第二道抗側力體系(這種多層木結構在側力作用下主要為剪切型變形)。另外,垂壁、腰壁是為了控制立柱彎曲形變而專門設計的。平面中央的主立柱為兩層貫通式,其他立柱則是立于橫梁之上形成上下對應的普通形式。因此,受連
接梁尺寸的影響,立柱采用最大直徑為一尺八寸(約600mm)的大直徑木材。