中国古建筑中的数学元素

💓水百合💓

<h3>  独具特色的中国古建筑凝聚了历代工匠们的智慧,与其他艺术门类(如书法、水墨画等)不同的是,在中国古建筑体系中,突出运用了严谨的“数学方法”。工匠们总是能够使用逻辑严谨的数学语言来记录建筑的空间形式和施工方案,精妙的数学计算被运用得淋淋尽致。</h3> <h3>  故宫又名紫禁城,是中国乃至世界上保存最完整,规模最大的木质结构古建筑群,被誉为“世界五大宫之首”。</h3><h3> 故宫博物院采取严格的中轴对称的布局方式:中轴线上的建筑高大华丽,轴线两侧的建筑相对低小简单,同样给人一种庄严肃穆的感觉。它的对称美让我们不禁赞叹古人的智慧,同时也感受到对称的魅力!</h3> <h3>  天坛是现今我国保存下来的最完整、最重要、规模最为宏大的一组封建王朝的祭祀建筑群,同时也是我国古代建筑史上最为珍贵的实物资料与历史遗产。<br></h3><h3> </h3> <h3>  祈年殿是天坛最绚丽的建筑,是中国传统木结构建筑的代表。祈年殿高31.8米,三层殿基合计高6.3米,通高38.1米,采用斗拱支架、榫卯交接组成一座圆形木结构三重檐攒尖建筑,三重檐覆以蓝色琉璃,上镇鎏金宝顶,上檐下南向悬透雕九龙华带金匾,青底金书“祈年殿”。<br></h3><h3> 殿内柱子的象征寓意与分布形式体现出时空的循环往复,其中间的四根龙井柱象征一年四季;中层十二根金柱象征一年十二个月;外层的十二根檐柱象征一天十二个时辰;中层和外层相加的二十四根,象征一年二十四个节气;三层总共二十八根象征周天二十八星宿;再加上柱顶端的八根童柱,总共三十六根,象征三十六天罡。祈年殿的这种数理设计,反映了中国古代“重农”的思想,表达了祈年殿用于祈祷农业丰收的含义。</h3> <h3>  客家土楼是以土作墙而建造起来的集体建筑,呈圆形、半圆形、方形、四角形、五角形、交椅形、畚箕形等,各具特色,其中以圆形的最引人注目,当地人称之为圆楼或圆寨。&nbsp;</h3><h3> 客家土楼属于集体性建筑,其最大的特点在于其造型大,无论从远处还是走到跟前,土楼都以其庞大的单体式建筑令人震惊,其体积之大,堪称民居之最。</h3><h3> 在土楼中最普通的圆楼,其直径大约为50余米,而大型圆楼直径可达七八十米,高五六层,内有四五百间住房,可住七八百人。从土楼这种民居建筑方式体现了客家人聚族而居的民俗风情。 圆楼是当地土楼群中最具特色的建筑,一般它以一个圆心出发,依不同的半径,一层层向外展开,如同湖中的水波,环环相套,非常壮观,如同我们数学课本中的同心圆。<br></h3> <h3>  球形是若干个拱形的组合,因此拱形也具有坚固的特点。这也是为什么大部分的桥要设计成拱形的原因了,比如我国著名的赵州桥。因为这种形状更坚固,可以使受力分散,进而桥体的承重力加大。</h3><h3> </h3><h3> <br></h3> <h3>  远远望去,赵州桥像一道彩虹架在河上,那弯弯的桥拱形成的圆弧,多么富有曲线美!可是当你走近一看,那优美的曲拱,却是用一块块直棱石料巧妙构造的。这构思奇特的赵州桥不但在世界桥梁史上留下了光辉的一页,而且闪耀着高等数学启蒙思想的光芒,有谁会想到曲中有直呢?</h3><h3> </h3> <h3>  赵州桥的曲直与我们学的圆有什么联系呢?在推导圆的面积公式时,我们把圆分割成许多扇形,然后把这些扇形拼成接近长方形或平行四边形。分的扇形越多,扇形的弧就越接近直线,化曲为直,由此推导出圆的面积公式。</h3> <h3>  我国著名的宁夏一百零八塔是中国现存的大型古塔群之一,它是根据等差数列的原理排列而成的。它将108塔排列成12行,每次依次有1、3、3、5、5、7、9、11、13、15、17、19座塔,这都是一些奇数。而奥秘也正好隐藏在其中。通过计算,我们发现1+3+5+7+9+11+13+15+17+19=100,但是一共要建造108座塔,就可以将剩下的8座拆分为3+5,正好能进行奇数排列。宁夏一百零八塔就是等差数列在建筑中运用的一个经典案例。&nbsp;</h3> <h3>  这些古建筑中的数学美让数学之光绽放,数学之美也在这些古建筑中展现的淋漓尽致! </h3>

建筑

土楼

祈年殿

象征

圆楼

古建筑

赵州桥

数学

扇形

拱形