绪论

第一节 砌体结构的发展

砌体结构（masonry structure）是指由砖、砌块、石材等块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，是砖砌体、砌块砌体及石砌体结构的统称。

砌体一直是世界各国建筑工程的重要材料，天然石材是最原始的建筑材料之一。我国，生产和使用烧结黏土砖已有3000多年的历史，西周时期（公元前1134—前771年）已有烧制的黏土瓦，战国时期已能烧制大尺寸空心砖，南北朝以后砖的应用更为普遍，秦汉时期的烧结黏土砖与黏土瓦最富有特色，其生产规模、烧制技术及质量都超过了以往任何时代，故有“秦砖汉瓦”之称。

砌体结构是最古老的一种建筑结构，在世界各国都有着广泛应用，有着悠久的历史，现存的古代砌体结构建筑遍布于世界各地。

中国是砌体结构使用的大国，在我国砌体结构有着悠久、辉煌的发展历史，其中石砌体和砖砌体更是源远流长，许多名胜古迹都是砌体结构。考古资料表明，我国早在5000年前就建造有石砌体祭坛和石砌围墙。现存的砌体结构有闻名遐迩的万里长城、赵州桥、卢沟桥、大雁塔、都江堰及各地的砖砌塔等。

始建于春秋战国时期举世闻名的万里长城，延续不断修筑了2000多年，东起鸭绿江、西至的嘉峪关，蜿蜒起伏达21196km，部分城墙采用精制的大块砖砌筑。长城是2000多年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大、最雄伟的砌体工程之一，是世界建筑史上一大奇迹，是中国也是世界上修建时间最长、工程量最大的一项古代防御工程（图0-1）。中国的万里长城被称为人类文明史上最伟大的建筑工程，如此浩大的工程在世界上是绝无仅有的，因而被列为世界七大奇迹之一。万里长城是我国古代一项伟大的防御工程，它体现了我国古代人民的坚强毅力和高度智慧，是古代劳动人民勇敢、智慧与血汗的结晶，体现了我国古代工程技术的非凡成就，也显示了中华民族的悠久历史。

隋代大业年间（605—618年），李春设计和建造了河北赵县赵州桥，又名安济桥（图0-2）。赵州桥长64.40m、跨径37.02m、桥高7.23m、桥宽9.6m，是当今世界上跨径最大、建造最早的空腹式单孔敞肩型石拱桥，距今已有1400年的历史。它是世界上现存最早、保存最好、跨度最大的空腹式单孔圆弧石拱桥。1961年，赵州桥被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。1991年，美国土木工程师学会将赵州桥选定为第12个“国际历史土木工程的里程碑”。

始建于金大定二十九年（1189年）的北京卢沟桥是北京市现存最古老的石造连拱桥（图0-3），至今仍在使用中。桥全长266.5m、宽7.5m，下分11个涵孔。桥身两侧石雕护栏的望柱柱头上均雕有卧伏的石狮，其神态各异，栩栩如生。意大利旅行家马可·波罗称赞“它是世界上最好的、独一无二的桥”。

都江堰水利工程是中国古代建设并使用至今的大型水利工程，坐落在成都平原西部的岷江上，是公元前250年蜀郡太守李冰父子在前人鳖灵开凿的基础上组织修建的大型水利工程，2000多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，使成都平原成为沃野千里的“天府之国”，是全世界迄今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程，是中国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶（图0-4）。

中国古代建造的寺院、庙宇、宫殿和宝塔等也体现了中国古代砌体结构的伟大成就。例如，建于唐永徽三年（652年）的西安大雁塔，塔总高64.7m,1300多年来历经数次地震仍巍然屹立（图0-5）；建于公元523年的河南登封嵩岳寺塔，高43.5m，是中国最早的古密檐式砖塔（图0-6）；还有河北定县高约84m的料敌塔、开封的“铁塔”（图0-7）等大量古代砌体结构塔。我国古代应用砖砌筑穹拱结构的典范是建于洪武十四年（1381年）的南京灵谷寺无梁殿，它东西长50m，南北宽34m，因用砖砌成拱顶而得名（图0-8）。

世界上各文明古国应用砌体结构的历史都相当久远。例如，世界七大奇迹之一的埃及金字塔就是古埃及人用加工的巨大石块砌筑而成。埃及金字塔是古埃及文明的象征，是现存最大的砌体建筑群。其中最大的金字塔为胡夫，塔高146.6m，底边长230.6m，约用230万块重2.5t的石块建成，堪称建筑史上的奇迹（图0-9）。还有公元70—82年建成的古罗马大斗兽场（图0-10），古罗马的大引水渠、桥梁、神庙和教堂等以及堪称古希腊建筑史奇迹、文明缩影的雅典卫城，这些建筑都是用块石砌成的。

砌体结构经历了漫长的发展阶段，在既没有科学的结构分析方法，又缺乏修建工具和设备的远古时代，人们只能利用天然材料作为建筑材料。那时建造的艰难、用料的浪费和建造不当引起的巨大损失都是不可避免的。如今留存在世上的古代砌体结构都是经历了自然淘汰后的佼佼者，它们展现了古代文明取得的辉煌成就，是全人类的宝贵遗产。