古塔营造 | 浅析中国楼阁式塔和密檐式塔的起源

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古塔营造 | 浅析中国楼阁式塔和密檐式塔的起源

而密檐塔的出现要晚于楼阁式塔,并与当时的国策密不可分。北魏大臣崔光认为:“宝塔高华,堪室千万,唯盛言香花礼拜,岂有登上之义?”

也就是说佛教崇拜成为了古塔的第一功能。于是一种外观呈抛物线状,源于北印度犍陀罗的“天祠”,被引入了我国。这种新的佛塔,虽然弱化了登临功能,但却依旧被赋予多层的含义,于是形成了具有我国特色的密檐式塔(参见下图,嵩岳寺塔、印度希诃罗神殿、鹿野苑精舍、西安小雁塔立面对比。取自徐永利博士论文)。

必须一提的是,密檐式塔从一出现就是砖塔,以空筒结构为典型结构形式,并且塔体外观呈抛物线轮廓。

对于为什么采用抛物线外形,则源自力学原理,下面简要分析之。

现将高层建筑简化为一直立于水平面的悬臂梁,顶部受一水平方向的载荷F。

优化高层建筑的外形,实际上就是对其进行等强度设计。我们任取距离载荷F作用点距离为x 的建筑截面A-A,其中b为厚度,假设为常量。h为建筑的宽度,我们将重点考虑宽度h与距离F作用点远近x的关系,I为截面惯性矩。 (见下图)有。

等强度设计,就要求建筑的所有水平截面面在力F的作用下应力相等,即σ不变。

由式子可知,欲保证σ不变,h与x 是一个二次函数的关系。

二次函数的图像就是抛物线。所以上面的分析说明,对于高层建筑,抛物线外形是最理想的。

诚然,高层建筑的受力分析绝非这么简单,但高层建筑的理想外形接近于抛物线轮廓则是肯定的。

作者:郎智明

辽宁沈阳人,毕业于上海交通大学建筑工程与力学学院,硕士学位。现任辽宁文保志愿者团队顾问,沈阳市文物保护协会会员。自幼喜欢古塔,自2000年以来,曾多次深入辽宁、内蒙、河北、北京、山西、天津、吉林等省市区探访辽金古塔遗存。

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