拼插式中国古代建筑角科斗栱结构仿真模型

摘要

拼插式中国古代建筑角科斗栱结构仿真模型由三部分组成，第1部分是角科斗栱构件类型：1－1长耳坐斗、1－2分体插榫斜头昂、1－3下层构件上连上层构件、1－4统一形制的三才升和十八斗、1－5单体构件；第二部分是柱子(本图为八棱柱)组件：2－1柱墩、2－2柱头、2－3柱脚套顶榫、2－4锁紧销；第三部分是盒式勾栏须弥座式台座组件：3－1台座盖面板中心卯口、3－2台座盖边角勾栏望柱卯口、3－3台座底、3－4勾栏角望柱、3－5勾栏栏板、3－6勾栏望柱、3－7勾栏抱鼓板、3－8勾栏侧立面栏板、3－9台座盒内空间利用；这三部分组合成拼插式角科斗栱结构仿真模型整体外立面(四个外立面相同)。

说明书

一、技术领域：拼插式中国古代建筑角科斗栱结构仿真模型属于仿真模型，是根据中国古代建筑制度 在保持角科斗栱基本主体结构的前提下，进行结构分解和整合后所实现的一种新型拼插式中国古代建筑角 科斗栱结构仿真模型。

二、背景技术：斗栱是中国古代大木大式建筑主要结构之一，不仅具有优美的造型艺术，还被看作是 中国古代建筑的标志；角科斗栱是斗栱门类中的一种；以榫卯组合木构架是我国古代建筑的一大特点；简 单的榫卵结构至今已渗透到生活的方方面面；角科斗栱仿真模型按比例进行了微缩后，就是以榫卯结构由 简单变化出繁复的造型：介绍中国古代建筑的著作很多，本拼插式中国古代建筑角科斗栱结构仿真模型(简 称拼插式角科斗栱结构仿真模型)则是参考《梁思成全集·第六卷》(中国建筑工业出版社，2001年4月 第一版)，聂广智、赵文秀、杨绍卿、曹文俊、曹成思编著的《仿古建筑施工实用技术》(河南科学技术出 版社，1997年10月第一版)、白丽娟、王景福编著《清代官式建筑构造》(北京工业大学出版社，2000年 4月第一版)，北京土木建筑学会主编的《中国古建筑修缮与施工技术》(中国计划出版社，2006年1月第 一版)中有关角科斗栱的则例、制度而进行的创新。

三、发明内容：把角科斗栱制作成结构仿真模型需要解决这样几个技术问题：

(一)整体造型

在中国古代建筑中角科斗栱是安置在柱头上，柱脚下面有柱墩(柱顶石)，柱墩卧在台明包砌的磉墩 上，这样，就要为拼插式角科斗栱结构仿真模型的整体造型进行设计。

整体造型技术方案是：拼插式角科斗栱结构仿真模型整体外形由三部分组成，1.角科斗栱；2.独柱； 3.勾栏须弥座式台座；这三部分由榫卯拼插组合，台座设计成盒式，盒内空间满足角科斗栱模型散件的码 放，即使不进行角科斗栱结构仿真模型的拼插游戏，台座也可以承担一般摆件的压力，还可临时充当工艺 品摆件的台座；本拼插式角科斗栱结构仿真模型主要针对第1部分角科斗栱进行实用新型的创新设计，第 2和第3部分虽然也采用拼插组合方式但仅以局部剖视图作说明，在申请书中不加零部件附图。

(二)四个角和四个外立面相同的角科斗栱

“角科(斗栱)在角柱之上，地位特殊。普通的斗栱只有一个外面一个里面，角科却同时有两个外 面；而且同时左方的正面就是右方的侧面，右方的正面也是左方的侧面；于是在正面作栱的转了角就是昂 或翘。……除正侧两面外，在斜角线上，又有斜昂或斜翘，与各层翘昂平；与耍头平处则有山昂，上安宝 瓶，以承受上部支出的角梁，整个成为一个有机能的结构。”(《梁思成全集·第六卷》第34页)这种斗 栱向山面(纵向也是进深方向)和檐面(横向也是面阔方向)伸展，两个方向的构件以90°搭置在一起， 层层递增，其两个外立面完全一致；在两个方向的直角交叉点有45°方位的斜向构件——斜翘、斜昂和由 昂，因此构成了完整而复杂的转角结构；严格地讲：这种角科斗栱只有一个角，而完全一致的两个外立面 和北京牌楼山面的外立面相比较，也仅是1/2；应用于牌楼各柱头的角科斗栱，一个方向向面阔方向延伸 衔接，再向前后和柱外皮(山面)三个方向出踩，前后两个檐面相同，而山面则是由两个斜向构件构成完 整的出踩立面，面阔檐面与山面檐面的出踩宽度相比可算作是1/2；角科斗栱应用于屋角、牌楼或门楼柱 头总有一个或两个立面隐身在后；把角科斗栱两个外立面所夹的一个角制成结构相同的四个，并把各个向 檐面和山面延展的断面相接，就产生了一个独立形制的新型角科斗栱；参照牌楼山面完整出踩立面的外形， 这样就把角科斗栱外形制成为四个角和四个立面相同的角科斗栱了。

四个角和四个外立面相同的角科斗栱的技术方案是：参考《仿古建筑施工实用技术》第160-173 页，《清代官式建筑构造》第67-70页，《梁思成全集·第六卷》清式营造则例图版肆——第90页角科 斗栱、柒——第93页斗栱分件一、捌——第94页斗栱分件二，《中国古建筑修缮与施工技术》第227、228 页等针对制作传统角科斗栱的介绍以及图样或图版，把除坐斗、槽升子、三才升和十八斗以外的角科斗栱 构件自正心卯口中间拦腰斩断，舍去后半部，保留有昂(翘)头、蚂蚱头和厢栱头等的前半部，并复制前 半部，把两个前半部对合在一起，再将这些构件按各自的位置进行组合，这样，一座四个角和四个外立面 相同的拼插式角科斗栱结构仿真模型的角科斗栱外形便完成了。

(三)分体、连体构件

1、拆分(分体)角科斗栱斜向构件结构：“角科斗栱是按装在角柱上的斗栱。在房屋的转角处，斗栱 的两个外立面完全一致。这种斗栱在斜角45°方位上安装斜翘、斜昂和由昂等构件。这些斜向的构件与屋 檐转角处的角梁组合在一起，构成完整复杂的转角结构。”(《清代官式建筑构造》第71页)角科斗栱由纵 横构件与斜向构件组成，而纵横构件与斜向构件又交叉叠置，因此构成了完整而复杂的转角结构；仰观北 京牌楼山面有一个完整的看面，它的角科斗栱则必有对角方位的两个斜向构件才可构成；“斗栱之翘昂 自中线向外或向里伸出谓之出踩”(《梁思成全集·第六卷》第70页)，“每一踩长三斗口，谓之一拽架。” (同上第76页)“例如正心一踩，里外各出一踩者谓之三踩；里外各出两踩者谓之五踩，一次递加可以加 到九踩乃至十一踩。”(同上第34页)出踩多少决定斗栱的层高；以九踩角科斗栱为例，则有五层共10个 斜向构件与纵横构件交叉通过，其节点则要由四卡腰(四层构件高度叠合成一层构件高度)或三卡腰才能 解决；制作成模型就要按比例缩小尺寸，就会出现卡腰榫体窄、细，拼插时易折的危险；从各层构件数量 分析：纵横构件逐层加长并且数量成对增加，而斜向构件只有加长而没有数量上的增加；角科斗栱斜向构 件是构成角科斗栱结构的重要构件，若把整体斜向构件全部改变成分体构件形式，则使角科斗栱结构丧失 了原有的结构原理。

拆分(分体)角科斗栱斜向构件结构的技术方案是：基本保留由昂原有结构，而由昂以下各层斜向构 件则改造成分体插榫斜昂，即把斜向构件(翘或昂)与搭角构件向最外侧伸出部分的卡腰的卯口斩断，舍 去中间一截，保留两头的昂头或翘头，并在其尾端作90°角与第一层把角构件(坐斗)斗耳根部和各层搭 角构件十字咬合后在对角方向形成的外90°夹角吻合，把角构件斗耳根部开卯口，各层搭角构件外90° 夹角的卯口中则要刻出与分体斜昂榫头配合的槽口(刻口)；这样，纵横构件节点只作卡腰进行十字咬合， 而角科斗栱整体外立面仍是四个外立面一致、四个角相同。

2、分体、连体构件：角科斗栱纵横构件自正心向面阔和进深延展，“不唯正心线上如此，就是外拽各 栱也如此；例如正面的外拽瓜栱万栱，在侧面伸出为两层翘或昂，而按地位之不同，叫做搭角闹头翘或搭 角闹二翘，但在他面则名外拽瓜栱，外拽万栱，仅厢栱过角后称把臂厢栱。”(同上第34页)出踩多少决 定斗栱的层高；以九踩斗栱为例：斗栱共有八层构件，而与由昂同一层位的蚂蚱头(耍头)与四昂数量相 同，且和由昂交叉叠置，正心卯口则出现四卡腰，其他节点则出现三卡腰；大木斗栱结构是单体、单层、 层叠结构；传统的角科斗栱因进深方向的构件(翘昂等)需承重则向下开刻口(盖口)，面阔方向的构件 则向上开刻口(等口)，上下层构件及附件以榫卯和暗销连结，昂头、栱肩上还有鼻子(凸口)；这些结构 应用于角科斗栱结构仿真模型，其上下层构件不易准确找位进行固定，且显得松散、整体牢固性较差；角 科斗栱构件又有单材和足材之分；单材高为1.4斗口，足材高为2斗口；近观，一楔(高0.6斗口)之差 造成视觉漏洞。

分体、连体构件的技术方案是：①、各层构件统一使用足材，填补视觉漏洞；②、把部分上下层构件 进行连体或分体整合或拆分，采取部分纵横下层构件交替上带上层构件的形式，如正头昂上带二昂(“正” 是进深方向构件)、闹搭角二昂上带三昂(“闹”是面阔方向构件)、正三昂上带四昂、正左(右)三路蚂 蚱头前出挑尖梁头及檐檩碗上带撑头木(挑尖梁头是柱头科的一种构件，融合进角科斗栱，即可弥补檐檩 碗缺少半个所造成的模糊意识，也收到正立面外形美观的效果)等连体形式，既可使构件间准确定位，又 解决了角科斗栱整体牢固性的问题，同时还要按需改变榫卯方向，如：按需改变面阔方向构件向上的卯口 为向下的卯口；改变进深方向构件向下的卯口为向上的卯口；一个单体或连体构件上按需开有上下方向的 卯口等；这样层层相扣咬合，既便于连体、单体、分体构件相互问的准确结合，也加强了榫体强度；由于 由昂仍然基本保留原构造形式，而与由昂同一层位的正心蚂蚱头构件则采用分体和跨越两种形式，即把闹 正心蚂蚱头自由昂十字节点侧立面(90°夹角外皮)截断，改制成分体形式，而正正心蚂蚱头分体后上连 撑头木跨越由昂正心节点；这样既基本保留了对角构件的主要结构形式，又规避了由昂正心节点出现四卡 腰的状况；③、整合后的上下层连体构件的下层构件昂头上使用的十八斗则采用嵌入的安置方法，使各层 构件十字咬合后形成的十字节点下平面坐入斗口内；④、取消昂头上的鼻子：昂头上的鼻子是与三才升和 十八斗斗底里侧的袖口(凹口)配合，由于三才升和十八斗是作为附件预先安置在昂头或栱肩上，它们之 间的配合是隐性的，所以取消这套繁复的配合构造；通过层层部分纵横下层构件交替连带上层构件，造成 四个外立面一致、四个角相同的角科斗栱各层构件的准确定位，使之具有很好的整体完整性和牢固性；通 过卯口方向的改变，使各层单体、分体构件再和连体构件咬合在一起，产生由简入繁的变化。

(四)三才升和十八斗形制统一

三才升是“单材栱两端承上一层栱或枋之斗”，十八斗是“斗栱翘头或昂头上；承上一层栱与翘或昂 之斗。”(同上第66页)在“清式营造则例各件权衡尺寸表表一”(同上第85页)中，三才升长(面阔方 向)1.3斗口、十八斗长1.8斗口，高相同：1斗口，1斗口高度内，斗耳、斗腰、斗底的分配比例为：4∶ 2∶4；(同上第68、69页)它俩的宽(进深方向)相同：1.5斗口，(同上第94页清式营造则例图版捌斗 栱分件二·十八斗所标尺寸则为1.46斗口，其他各书所标宽度也不尽相同，《中国古建筑修缮与施工技术》 第224页和《仿古建筑施工实用技术》第148页·十八斗进深1.4口份，《清代官式建筑构造》第61页·十 八斗则标为1.5/1.48斗口)三才升上面向面阔(顺身)方向开卯口，十八斗上面向面阔和进深两个方向开 十字卯口；三才升和十八斗面阔方向斗耳宽0.4斗口，十八斗进深方向斗耳宽度是0.25斗口；在拼插式角 科斗栱结构仿真模型的角科斗栱中，十八斗和三才升使用的位置与传统角科斗栱相同；十八斗使用在纵横 构件两端的十字节点，三才升使用在把臂厢栱栱肩上；模型与实物尺寸按比例缩小后，三才升和十八斗的 斗耳不仅具有固定纵横构件方位的作用，还要具有美观的效果，三才升和十八斗单薄、窄小的斗耳实在是 不堪应用；为了加强斗耳的作用，需增加斗体长度和宽度；再者，三才升和十八斗的长度只相差0.5斗口， 而自身的长宽比例也很接近，因此，要对其整体尺寸进行调整。

三才升和十八斗形制统一的技术方案是：①增加斗耳的宽度和长度：三才升和十八斗卯口宽度为1斗 口，把斗耳宽度增加到0.5斗口，斗体宽度和长度就相应地增至2斗口，斗体则成为正方形平面，而十八 斗每个斗耳的上平面则也成为正方形，随所属构件固定后，斗耳侧面相互间还留有1斗口距离，正好和纵 横构件1斗口的宽度相等，不仅增加了斗耳的抗剪力，还收到整齐美观的效果；②、取消袖口(凹口)： 鉴于昂头和栱肩已取消鼻子(凸口)，三才升和十八斗则没有保留袖口的必要，采用平面胶合的手段使斗 底里侧与昂头或栱肩斜面配合，再辅以明销或暗销加强其牢固程度即可；在拼插式角科斗栱结构仿真模型 的角科斗栱中，统一形制后的三才升和十八斗的长、宽相等，都是2斗口，高仍是1斗口，斗耳、斗腰、 斗底的分配比例仍是：4∶2∶4；都按0.5斗口作斗耳。

(五)带榫宽体长耳坐斗

“在全攒斗栱之最下一层，在正心瓜栱与头翘或头昂之下的叫坐斗，也叫大斗，是全攒重量之集中点” (《梁思成全集·第六卷》第32页)“坐斗之上，有十字的卯口，以承受瓜栱和头层的翘或昂。”(同上第 34页)各部著作中所述及图样上所标坐斗长度(凡升或斗皆以面阔方面之度量称为长——同上第85页“清 式营造则例各件权衡尺寸表·表一^*注”)在3.25～3.5斗口不等，宽3斗口，高2斗口；(注：“清式营造 则例各件权衡尺寸表·表一”中坐斗的长宽都是3斗口，而同上第100页“清式营造则例图版捌”坐斗宽 度则标为3.25斗口，0.25斗口应是垫栱板以及正心构件的宽度，长宽3斗口实际为没有垫栱板的坐斗的长 宽尺寸)；因各家坐斗长宽尺寸有差别，所以除斗口1斗口外，斗耳长宽分配也不一致；若以长宽为3斗 口，斗耳、斗口应是各占1斗口；高为2斗口，高度分配是：斗耳0.8斗口，斗腰0.4斗口，斗底0.8斗 口，(同上第68、69页)斗底向斗底平面内收0.4斗口或60°(同上第100页)，内收就是大收溜——倒 八字棱，使斗底呈四个梯形围合的平头锥形；在各部著作中所绘坐斗图样中进深方向斗口内有酷似两道门 槛的隔口包耳(在同上第100页“清式营造则例图版捌坐斗图版”中没有标画“隔口包耳”)，斗底平面中 间有海眼(栓孔)；总之，参考传统坐斗制度制作角科坐斗，纵横、对角八个方向出踩，纤细、矮小的斗 耳形同虚设，角科斗栱坐在上面摇摆不定，即使利用暗销进行固定，亦是摇摇欲坠，角科斗栱庞大的身躯 则无法屹立于柱头(空中)：“灯笼榫是牌楼柱上伸起以安斗栱之长榫。”(同上第78页)“不出头式木牌楼， 柱子顶端以‘灯笼榫’直达檐楼正心行(注：行应为“桁”字误)(檩)(古“虾”字)，与檐楼斗栱连 接一体，柱上不另有坐斗，栱翘均插入榫内。”(王世英、朱德明编著《中国古代建筑文化》167页，旅游 教育出版社，2005年11月第一版)查多部词典没有“灯笼榫”词条；突出的叫榫头，凹下的叫榫眼(也 叫卯眼)，通俗说“出榫”“作榫”包含“榫”和“眼”，几经捉摸，实在不识“灯笼榫”真面目，则按照 构想对坐斗进行改造；四个斗耳加长便可把持住斗栱；由于已把由昂以下斜向构件改造成分体构件，这样 就清除了阻塞斗耳增长的障碍；按照斗底内收0.4斗口倒棱角后，斗耳与坐斗的整体连结面仅存0.6斗口， 加长斗耳后极易造成自根部折损，这就需增加斗耳与斗体的连结面。

带榫宽体长耳坐斗的技术方案是：①、确定斗耳宽度：充分利用纵横正心构件与相邻构件间2斗口的 水平距离增加坐斗斗体的宽度，增加斗体宽度就是在为增加斗耳宽度提供条件，同时也为增加斗耳与斗体 连接面提供了条件；②、确定斗耳高度：充分利用多层构件层高的极限垂直高度增加斗耳的长度，并在斗 耳顶端做出与由昂衔接的榫头，这个榫头与由昂正心卯口左右的卯口配合，当层层纵横构件填满斗口后， 由昂与斗耳顶端榫头卯合，把对角方向的斗耳拉扯住，进一步增加了斗耳的抗剪力；③、取消斗口内的隔 口包耳：隔口包耳的作用是使第一层纵横构件准确固定就位，有了加长的斗耳，斗耳之间的距离(斗口) 和各层纵横构件的宽度相同，也就限定了各层纵横构件十字咬合后正心十字结点的位置；④、斗底出套顶 榫：套顶榫是一种榫体较长的出榫形式，在坐斗斗底直接出榫，增强其抗剪力；以九踩没有垫栱板的坐斗 为例，改造后的坐斗长宽是4斗口，高度则在不包括斗底套顶榫的状况下是10.2斗口，高度分配是：斗耳 端头出榫1斗口，斗耳8斗口，斗腰0.4斗口，斗底0.8斗口；增宽了斗体、加长了斗耳、斗耳端头出榫、 斗底又出套顶榫，虽然仍然是十字斗口，斗腰和斗底的分配比例依旧，但是坐斗的整体外形已大为改变， 但在与各构件装配后，其外形与改造前相差无几；斗耳、斗体和斗底套顶榫一木制成，就像一根永定柱牢 牢地把斗栱擎在空中，在正常使用下，即使斗耳与多层构件等高，四个斗耳把住斗栱，斗耳依然如故，不 会折损，这种坐斗命名为带榫宽体长耳坐斗，亦可美称为“佛手大斗”；为了加强斗耳的抗剪力，拼插式 角科斗栱结构仿真模型的角科斗栱自由昂以下采用分体插榫斜昂；由于第一层纵横构件的十字节点被斗耳 包围，第一层分体插榫斜昂则插在斗耳的根部。

四、附图说明：

图1是拼插式角科斗栱结构仿真模型整体正立面、侧立面剖视和柱子、台座局部剖视图；图1由三部 分组成，第1部分是角科斗栱组件，由立面和断面图构成，立面图不做说明，图中角科斗栱断面图所示仅 是构件类型：1-1长耳坐斗、1-2分体插榫斜头昂、1-3下层构件上连上层构件、1-4统一形制的三才升和 十八斗、1-5单体构件；第二部分是柱子(本图为八棱柱)组件：2-1是柱墩断面、图中2-2是柱头卯口 剖面、2-3柱脚套顶榫剖面、2-4是柱脚套顶榫锁紧销断面，第三部分是盒式勾栏须弥座式台座组件：图 中3-1是须弥座式台座盖面板中心卯口剖面、3-2是须弥座式台座盖边角勾栏望柱卯口剖面、3-3是须弥 座式台座底、3-4是勾栏角望柱正立面、3-5是勾栏栏板正立面、3-6是勾栏望柱正立面、3-7是勾栏抱鼓 板正立面、3-8是侧面勾栏望柱侧立面、3-9是台座盒内空间利用示意图。

图2是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件长耳坐斗的主视图、俯视图和仰视图，也是拼插式角科斗栱 结构仿真模型第一层上带固定第二层至第五层的视图，图中①表示为正心卯口——在正心位置向上或向下 开口的卯口、1表示为斗口、2表示为榫头、3表示为斜卯口(以后各图中①、1、2、3、所表示的含义相 同)。

图3是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹头昂的主视图、左视图和俯视图，角科斗栱构件有“正” 与“闹”的区分：“正”的含义是指位于正立面(纵向——进深方向)的构件；“闹”的含义是指位于侧立 面(横向——面阔方向)的构件；图中4表示为十八斗——即图5(以后各图中4所表示的含义相同)，十 八斗预先固定在昂头上。

图4是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正头昂上带二昂的主视图、左视图和俯视图，图中5表示为 工艺分位线、4(1)表示为预先嵌入十八斗、②表示为右1卯口——正心卯口右侧第1个向上或向下开口 的卯口、③表示为左1卯口——正心卯口左侧第1个向上或向下开口的卯口(以后各图中5、4(1)、②、 ③所表示的含义相同)。

图5是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件各个昂的附件十八斗的主视图、俯视图和仰视图。

图6是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜头昂的主视图、左视图和俯视图，图中6表示为 平盘斗——即图7(以后各图中6所表示的含义相同)，平盘斗预先固定在昂头上。

图7是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜头昂(图6)附件斜头昂平盘斗的主视图、附视 图和仰视图。

图8是拼插式角科斗栱结构仿真模型第二层上连部分第三层的主视图、左视图、俯视图和仰视图，也 是实施拼插的图示，图中图8-1主视图中图3所指是被图6分体插榫斜头昂遮挡的图3闹头昂。

图9是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹二昂的主视图、左视图和俯视图。

图10是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正搭角二昂的主视图、左视图和俯视图。

图11是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹搭角二昂上带三昂的主视图、左视图和俯视图，图中④ 表示为右2卯口——正心卯口右侧第2个向上或向下开口的卯口、⑤表示为左2卯口——正心卯口左侧第 2个向上或向下开口的卯口(以后各图中④、⑤所表示的含义相同)。

图12是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜二、三昂的主视图、左视图和俯视图，平盘斗 预先固定在昂头上。

图13是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜二、三昂(图12)附件斜二、三昂平盘斗的主 视图、附视图和仰视图。

图14是拼插式角科斗栱结构仿真模型第三层上连部分第四层的主视图、左视图、俯视图和仰视图， 也是实施拼插组装的图示，图中图14-1主视图中图9所指是被图12分体插榫斜二昂遮挡的图9闹二昂， 图14-2左视图中图10所指是被图12分体插榫斜二昂遮挡的图10正搭角二昂。

图15是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正三昂的主视图、左视图和俯视图，

图16是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正搭角三昂的主视图、左视图和俯视图。

图17是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹三昂上带四昂的主视图、左视图和俯视图，图中⑥表示 为右3卯口——正心卯口右侧第3个向上或向下开口的卯口、⑦表示为左3卯口——正心卯口左侧第3个 向上或向下开口的卯口(以后各图中⑥、⑦所表示的含义相同)。

图18是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹搭角三昂上带四昂的主视图、左视图和俯视图，

图19是拼插式角科斗栱结构仿真模型第四层上连部分第五层的主视图、左视图、俯视图和仰视图， 也是实施拼插组装的图示，图中图19-1主视图中图17所指是被图12分体插榫斜三昂遮挡的图17闹三昂 上带四昂，图19-2左视图中图15所指是被图12分体插榫斜三昂遮挡的图15正三昂，图中图16所指是被 图12分体插榫斜头昂遮挡的图16正搭角三昂。

图20是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正四昂的主视图、左视图和俯视图。

图21是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正搭角四昂的主视图、左视图和俯视图。

图22是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹四昂上带左(右)一路蚂蚱头的主视图、左视图和俯视 图，图中7表示为三耳十八斗(图26)，三耳十八斗预先固定或嵌入在昂头上、⑧表示为右4卯口——正 心卯口右侧第4个向上或向下开口的卯口、⑨表示为左2卯口——正心卯口左侧第2个向上或向下开口的 卯口(以后各图中7、⑧、⑨所表示的含义相同)。

图23是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹四昂上带左(右)三路蚂蚱头的主视图、左视图和俯视 图。

图24是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜四昂的主视图、左视图和俯视图，平盘斗预先 固定在昂头上。

图25是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件分体插榫斜四昂(图24)的附件斜四昂平盘斗的主视图、 附视图和仰视图。

图26是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正或闹搭角四昂附件三耳十八斗；三耳十八斗缺斗耳位置 是与斜由昂昂身两端下平面吻合，在安置三耳十八斗时，缺斗耳位置在搭角构件外夹角一侧。

图27是拼插式角科斗栱结构仿真模型第五层上连部分第六层的主视图、左视图、俯视图和仰视图， 也是实施拼插组装的图示，图中图27-1主视图中图22所指是被图23闹四昂上带左(右)三路蚂蚱头遮挡 的图22闹四昂上带左(右)一路蚂蚱头，图27-2左视图中图20所指是被图12分体插榫斜四昂遮挡的图 20正四昂，图中图21所指是被图12分体插榫斜四昂遮挡的图21正搭角四昂。

图28是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正左(右)二路蚂蚱头的主视图、左视图和俯视图。

图29是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正搭角把臂厢栱的主视图、左视图和俯视图，图中8表示 为把臂厢栱的附件三才升(图31)，三才升预先固定在栱肩上。

图30是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹搭角把臂厢栱的主视图、左视图和俯视图，图中8表示 为把臂厢栱的附件三才升(图31)，三才升预先固定在栱肩上。

图31是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正或闹把臂厢栱的附件三才升的主视图、左视图和俯视图。

图32是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件右斜由昂的主视图、左视图和俯视图；图中①-1表示为正 心卯口左边向下开口的卯口，①-2表示为正心卯口右边向下开口的卯口，平盘斗预先固定在昂头上。

图33是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件左斜由昂的主视图、左视图和俯视图，图中①-1、①-2所 表示的含义与图32相同，平盘斗预先固定在昂头上。

图34是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件左或右斜由昂附件平盘斗的主视图、左视图和俯视图。

图35是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正左(右)一路蚂蚱头的主视图、左视图和俯视图。

图36是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹正心分体蚂蚱头的主视图、左视图和俯视图。

图37是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹左(右)二路蚂蚱头的主视图、左视图和俯视图。

图38是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正正心分体蚂蚱头上带撑头木的主视图、左视图和俯视图。

图39是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正左(右)三路蚂蚱头前出挑尖梁头及檐檩碗上带撑头木 的主视图、左视图和俯视图，图中9表示为檐檩碗(以后各图中9表示的含义相同)，这个构件的前端梁 头属柱头科，其外观又不同于挑尖梁头，而是采用如意云头，但还是沿用其名，因为其作用相同。

图40是拼插式角科斗栱结构仿真模型第六层上连部分第七层的主视图、左视图、俯视图和仰视图， 也是实施拼插组装的图示，图中图40-1主视图中图36所指是被图32右斜由昂遮挡的图36闹正心分体蚂 蚱头，图37所指是被图32右斜由昂遮挡的图37闹左(右)二路蚂蚱头，图40-2左视图中图28所指是被 图33左斜由昂遮挡的图28正左(右)二路蚂蚱头，图35所指是被图33左斜由昂遮挡的图35正左(右) 一路蚂蚱头，图38所指是被图39正左(右)三路蚂蚱头前出挑尖梁头及檐檩碗上带撑头木遮挡的图38 正正心分体蚂蚱头上带撑头木，图40-4仰视图中图39所指是被四昂昂嘴遮挡的图39正左(右)三路蚂蚱 头前出挑尖梁头及檐檩碗上带撑头木，图36所指是被四昂昂嘴遮挡的图36闹正心分体蚂蚱头，图37所 指是被四昂昂嘴遮挡的图37闹左(右)二路蚂蚱头。

图41是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正闹檐檩枋的主视图、左视图和俯视图；自正心槽口左右 第一个卯口与正心槽口的间隔是3踩，仍定为左3(⑦)、右3(⑥)卯口(以后各图卯口位置命名含义相 同)。

图42是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹撑头木上带檐檩碗的主视图、左视图和俯视图，

图43是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件闹撑头木前出挑尖梁头檐檩碗上带檐檩撑头的主视图、左 视图和俯视图。

图44是拼插式角科斗栱结构仿真模型第七层上连部分第八层的主视图、左视图、俯视图和仰视图， 也是实施拼插组装的图示，图44-4仰视图中图42所指是被四昂昂嘴遮挡的图42闹撑头木上带檐檩碗，图 43所指是被四昂昂嘴遮挡的图43闹撑头木前出挑尖梁头檐檩碗上带檐檩撑头。

图45是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正正心檐檩碗的主视图、左视图和俯视图。

图46是拼插式角科斗栱结构仿真模型构件正檐檩撑头的主视图、左视图和俯视图。

图47是拼插式角科斗栱结构仿真模型第八层的主视图、左视图、俯视图和仰视图，图47-4仰视图中 图45所指是被四昂昂嘴以及上层构件遮挡的图45正正心檐檩碗，图46所指是被四昂昂嘴以及上层构件 遮挡的图46正檐檩撑头。

五、具体实施角科斗栱构件的拼插组装

图2是长耳坐斗，是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型角科斗栱的第一层，同时也是上带固定第二层 至第五层的基础构件，首先将长耳坐斗底端榫头(2)插入柱头卯口内(图1中2-2)——手持长耳坐斗底 端榫头也可以进行拼插，这样就开始了角科斗栱的拼插组装；图中长耳坐斗的高度可以容纳头昂——四昂 昂身的高度，斗耳十字卯口的宽度和昂身宽度相等，闹正心昂的正心卯口(①)和正正心昂的正心卯口(①) 十字咬合后，昂身十字节点被四个斗耳团团把持住，致使逐层增高、增宽的角科斗栱庞大的身躯稳稳地屹 立空中；而斗耳上端的榫头则与对角构件——由昂正心卵口左右的卯口楔合，达到拉住对角方向的斗耳， 进一步增加斗耳的抗剪力的作用。

图8是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第二层上连部分第三层的组装，拼插时有的构件“正”与“闹” 的方向可以在拼插时互换，互换的结果是改变了本层乃至以上各层构件“正”与“闹”的方向；为了准确 说明构件的位置，仍按“正”与“闹”的原意进行拼插；把图3闹头昂(图3-3)的斜卯口向着对角方向 横向放入图2长耳坐斗(图2-2)卯口内；图4正头昂上带二昂(图4-3)的斜卯口向着对角方向纵向放入 图2(图2-2)卯口内、其向下开口的正心卯口(①)与图3向上开口的正心卯口(①)在图2十字卯口内 相互咬合，咬合后的头昂昂身下平面与长耳坐斗十字斗口平面吻合；把四件图6插榫斜头昂的榫头(2) 分别插入图2斜卯口(3)，其尾端插入闹头昂与正头昂上带二昂十字咬合后形成的整体斜卯口内，同时还 起着穿销的作用，这个作用就是把头昂和长耳坐斗固定在一起；这样便实施完毕拼插式角科斗栱结构仿真 模型第二层上连部分第三层的组装；这上连部分第三层就是正头昂上带二昂(图4)的上带部分——与头 昂连体的二昂；正因为有这个上连部分才使上一层构件能够准确定位，并加强了角科斗栱的整体牢固性。

图14是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第三层上连部分第四层的组装，拼插时有斜卯口的同一图 号的两个构件可以按左右位置互换，各构件要对号入座；把图9闹二昂横放入图2长耳坐斗卯口内，其正 心下卯口(①)与长耳坐斗卯口内的正头昂上带二昂(图4)正心上卯口咬合，其昂身两端下平面卧入身 下昂头上的十八斗斗口内(以后各构件身下有十八斗或三才升的都按卯口位置卧入身下的斗口内)；把两 件图10正搭角二昂的斜卯口向着对角方向纵向放在长耳坐斗(图2)两侧，其正心下卯口(①)与图9②、 ③上卯口咬合；把两件图11闹搭角二昂上带三昂的斜卯口向着对角方向横向放在长耳坐斗(图2)两侧， 其各下卯口与纵向构件已排列成行的右2(②)、左2(③)上卯口咬合，咬合后的搭角构件的十字节点下 平面与斜头昂上的平盘斗上平面吻合(以后各层搭角构件咬合后十字节点下平面都与斜昂上的平盘斗上平 面吻合)；把四件图12分体插榫斜二、三昂的榫头(2)分别插入搭角构件咬合后形成的整体斜卯口内； 这样便实施完毕拼插式角科斗栱结构仿真模型第三层上连部分第四层的组装；这上连部分第四层就是闹搭 角二昂上带三昂(图11)的上带部分——与二昂连体的三昂。

图19是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第四层上连部分第五层的组装，以三件图15正三昂其中一 件作为正心构件纵向放在长耳坐斗(图2)斗口内，其左1(③)和右1(②)下卯口与闹搭角二昂上带三 昂(图11)的正心上卯口咬合，其余两件的左1(③)及右1(②)下卯口则分别与闹搭角二昂上带三昂 左1(③)和右1(②)上卯口咬合；将两件图16正搭角三昂斜卯口向着对角方向，分别与闹搭角二昂上 带三昂(图11)的左2(⑤)右2(④)上卯口咬合；将图17闹三昂上带四昂横向放入长耳坐斗(图2) 斗口内，其各下卯口分别与排列成行的正三昂正心上卯口咬合；将两件图18闹搭角三昂上带四昂斜卯口 向着对角方向，其各下卯口分别与排列成行的正三昂左2(⑤)右2(④)上卯口咬合；再将四件图12分 体插榫斜二、三昂的榫头(2)分别插入搭角构件咬合后形成的整体斜卵口内；这样便实施完毕拼插式角 科斗栱结构仿真模型第四层上连部分第五层的组装；这上连部分第五层就是一件闹三昂上带四昂(图17) 和两件闹搭角三昂上带四昂(图18)的上带部分——与三昂连体的四昂。

图27是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第五层上连部分第六层的组装，将五件图20正四昂其中一 件作为正心构件纵向放在长耳坐斗(图2)斗口内(这时昂身上平面已与斗耳上端面平)，其各下卯口分别 与横向构件已排列成行的正心上卯口咬合，其余四件的下卯口则分别与横向构件已排列成行的左1(⑤)、 左2(⑤)和右1(②)、右2(④)上卯口咬合；将两件图21正搭角四昂斜卯口向着对角方向，其各下卯 口分别与横向构件已排列成行的左3(⑦)、右3(⑥)上卯口咬合；将两件图22闹四昂上带左(右)一 路蚂蚱头横向放在四昂上，其左1(③)和右1(②)斜向上卯口要向着对角方向(斜向上卯口是与对角 构件由昂配合)，各下卯口则分别与排列成行的正四昂左1(③)和右1(②)上卯口咬合；将两件图23 闹搭角四昂上带左(右)三路蚂蚱头横向放在四昂上，其左3(⑦)、右3(⑥)斜向上卯口要向着对角方 向，各下卯口则分别与排列成行的正四昂左3(⑦)、右3(⑥)上卯口咬合；再将四件图24分体插榫斜 四昂榫头(2)分别插入搭角构件咬合后形成的整体斜卯口内；这样便实施完毕拼插式角科斗栱结构仿真 模型第五层上连部分第六层的组装；这上连部分第六层就是两件闹四昂上带左(右)一路蚂蚱头(图22) 和两件闹搭角四昂上带左(右)三路蚂蚱头(图23)的上带部分——与四昂连体的蚂蚱头，这时，四件上 连部分已突出于斗耳上端面，也是整座角科斗栱上连部分最多的层面；这个层面将要把持住第六层——第 八层的构件，起着进一步完善角科斗栱整体牢固性的作用；这时俯视这几层已组装好的角科斗栱，眼前是 纵横交错又井然有序的井字形；现在若能把这几层已组装好的角科斗栱反转过来，则会看到四层昂嘴犹如 盛开的菊花般美丽。

图40是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第六层上连部分第七层的组装，这一层的结构最为复杂， 共有17个构件；将两件图28正左(右)二路蚂蚱头斜向上卯口分别向着对角方向，其各下卯口与横向构 件已排列成行的左2(⑤)右2(④)上卯口咬合；将两件图29正搭角把臂厢栱斜向上卯口分别向着对角 方向，其各下卯口与横向构件已排列成行的左4(⑨)、右4(⑧)上卯口咬合；将两件图30闹搭角把臂 厢栱斜向上卯口分别向着对角方向，其各下卯口与纵向构件已排列成行的左4(⑨)、右4(⑧)上卯口咬 合；图32和图33是角科斗栱对角方向整体构件——左、右斜由昂，左、右斜由昂正心卯口是卡腰，正心 卯口左右有与长耳坐斗斗耳上端榫头卯合的卯口，其他卯口都是三卡腰：昂身两端有向下开口的卡脖卯口， 将卧入把臂厢栱搭角十字节点向上开口斜卯口内；上下面则有45°斜向卯口，将使纵横蚂蚱头构件交叉通 过；每根由昂身上共有17个卯口，真可谓是遍体鳞伤肩负重任；正是这些三卡腰要比卡腰更能直观地理 解榫卯的另一功能——交叉通过；将图32右斜由昂自右向左放在对角位置排列成行的斜向卯口内，其正 心卯口(①)左侧的卯口①-1和右侧的卯口①-2与图2长耳坐斗(2)(斗耳上端面榫头)对角方向斗耳上 端面上的榫头卯合；其左1(⑤)和右1(②)下卯口与横向左1(③)和右1(②)斜向上卯口咬合，其 左2(⑤)右2(④)下卯口与纵向左2(⑤)右2(④)斜向上卯口咬合，其左4(⑨)、右4(⑧)下卯 口卧入搭角把臂厢栱左4(⑨)、右4(⑧)咬合后的整体斜向上卯口内(与其咬合)；图33左斜由昂自左 向右放在对角位置，其正心下卯口①与右斜由昂正心上卯口①咬合，其正心卵口(①)左侧的卯口①-1和 右侧的卯口①-2与图2长耳坐斗(2)(斗耳上端面榫头)对角方向斗耳上端面上的榫头卯合；其各下卯口 与排列成行的斜向卯口咬合；将两件图35正左(右)一路蚂蚱头斜向下卯口向着对角方向，各下卯口分 别与排列成行的纵向排列成行的左1(③)和右1(②)上卯口咬合；将两件图36闹正心分体蚂蚱头横向 放在正心位置，各下卯口分别与横向排列成行的正心(①)上卯口咬合，尾端与左右斜由昂90°夹角吻合； 将两件图37闹左(右)二路蚂蚱头斜向下卯口向着对角方向，各下卯口分别与排列成行的横向左2(⑤) 右2(④)上卯口咬合；将图38正正分体蚂蚱头上带撑头木各下卯口与纵向排列成行的正心上卯口咬合， 其分体蚂蚱头则跨越由昂正心节点；将两件图39正左(右)三路蚂蚱头前出挑尖梁头上带撑头木斜向下 卯口向着对角方向，各下卯口分别与纵向排列成行的左3(⑦)、右3(⑥)上卯口咬合；这样便实施完毕 拼插式角科斗栱结构仿真模型第六层上连部分第七层的组装；这上连部分第七层就是一件正正心分体蚂蚱 头上带撑头木(图38)和两件正左(右)三路蚂蚱头前出挑尖梁头上带撑头木(图39)的上带部分—— 与蚂蚱头连体的撑头木。

图44是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第七层上连部分第八层的组装，把两件图41正闹檐檩枋横 向放置在把臂厢栱上(注意：纵向(正)和横向(闹)檐檩枋的形制完全一样，所以命名为“正闹”檐檩 枋；从拼插顺序区分正与闹：左3(⑦)、右3(⑧)卯口向下为闹檐檩枋，左3(⑦)、右3(⑥)卯口向 上为正檐檩枋)作为闹檐檩枋，其左3(⑦)、右3(⑥)卯口向下、正心槽口相对，正心槽口(①)则与 正正心分体蚂蚱头上带撑头木(图38)前端的撑头(2)吻合，其向下的卯口分别与正左(右)三路蚂蚱 头前出挑尖梁头及檐檩碗上带撑头木(图39)左4(⑨)、右4(⑧)上卯口咬合；将两件图41正闹檐檩 枋纵向放置在把臂厢栱上作为正檐檩枋，左4(⑨)、右4(⑧)卯口向下、正心槽口相对，分别与横向正 闹檐檩枋左4(⑨)、右4(⑧)向上的卯口咬合；将图42闹正心撑头木上带檐檩碗横向放置在正心位置， 其各下卯口与横向排列成行的正心上卯口咬合，其两端的撑头(2)与纵向正闹檐檩枋的正心槽口(①) 吻合；将两件图43闹撑头木前出挑尖梁头及檐檩碗上带檐檩撑头横向放置，其各下卯口分别与横向排列 成行的左3(⑦)、右3(⑥)上卯口咬合；这样便实施完毕拼插式角科斗栱结构仿真模型第七层上连部分 第八层的组装；这上连部分第八层就是一件闹正心撑头木上带檐檩碗(图42)和两件闹撑头木前出挑尖梁 头及檐檩碗上带檐檩撑头(图43)的上带部分——与撑头木连体的檐檩碗或檐檩撑头。

图47是实施拼插式角科斗栱结构仿真模型第八层的组装，第八层构件形制简单，将图45正正心檐檩 碗各下卯口与纵向排列成行的正心上卯口咬合，其两端的撑头(2)与横向正闹檐檩枋(图41)的正心槽 口(①)吻合；将两件图46正檐檩撑头各下卯口与排列成行的左3(⑦)、右3(⑥)上卯口咬合；这样 便完成了角科斗栱模型第八层的组装，同时也完成了整座拼插式角科斗栱结构仿真模型角科斗栱的组装； 从角科斗栱正立面看，昂嘴优美的曲线与蚂蚱头棱角分明的造型相比，更张显着自然和谐的韵律，昂嘴间 的视觉漏洞立刻被一个或两个昂嘴宽度填满；从侧立面看，昂嘴突兀向下，错落有序；从正立面或侧立面 看，昂嘴横看成行，纵看成列，斜昂勾勒出边角轮廓，整座角科斗栱和坐斗一样有着平头锥形的外形。

拼插式中国古代建筑角科斗栱结构仿真模型的制作原理简单易行，无论使用任何材料都可以按图制作 便可实现，使用何种材料实现角科斗栱结构仿真模型的制作，都可以采用单件加工、机械批量加工的方式 方法实现，若采用模具加工、脱模加工或新材料、新工艺等方法制作，还要遵循其工艺要求才可完成，最 简单的方法则是使用木料制作角科斗栱结构仿真模型；木料俯首可得，只需按照图纸采用传统木工加工手 段便可逐步完成；无论采用何种材料或工艺制作都可以根据材料特性对拼插式角科斗栱结构仿真模型的看 面(能直观看到的外露面)进行彩绘或雕刻深、浅浮雕。