中國古建筑抗震密碼

在中國古代遼闊的土地上，保存至今的古建筑是中國傳統(tǒng)建筑文化的瑰寶，也是歷史的見證和記錄者。經(jīng)過幾千年的風雨和自然災害，古建筑的抗震減災設計也為現(xiàn)代建筑提供了參考。讓我們認識一個古建筑中的明星，解讀它的抗震密碼。

斗拱支架

如果說西方建筑是石頭的史書，那么中國傳統(tǒng)建筑就可以稱之為木頭的史詩。應縣木塔是史詩中的一豐富多彩的筆。木塔建于公元1056年，位于大同盆地地震帶。據(jù)史書記載，木塔建成200多年后，當?shù)匕l(fā)生了6.5級地震，余震連續(xù)7天，木塔安全可靠。近1000年過去了，木塔一直站著。

木結構塔本身的靈活性可以柔軟——木材在外力作用下會變形，并有能力在一定程度上恢復變形，以抵消部分地震波造成的損壞。

如果你仔細觀察塔，你會發(fā)現(xiàn)大量的斗拱結構用于連接柱和梁。斗拱交錯疊加，形成上、大、下、小的支架。每層斗拱都能有效地傳遞負荷。同時，斗拱接頭處留有間隙。當遇到強震時，間隙將預留構件變形空間。

從高層到底層，斗拱結構逐漸復雜，傳遞負荷的能力逐層增強。在地震發(fā)生時的縱波沖擊中，木塔可以通過彈跳有效地消除巨大的垂直能量。

槽柱網(wǎng)彈簧

讓我們來看看塔的內(nèi)部。塔內(nèi)覆蓋著各種橫向交錯的木柱——槽柱網(wǎng)。槽柱網(wǎng)不僅能有效承載和加強塔，還能通過橫向摩擦和錯位消除地震波帶來的能量。簡單地說，無論塔向哪個方向移動，槽柱網(wǎng)都會拉到相反的方向。

塔外可見的槽柱網(wǎng)和斗拱結構將塔本身變成了減震彈簧。

地震縱波和橫波帶來的能量被木彈簧有效抵消后，地震對塔體的破壞力大大降低。

臺基浮筏

除斗拱和槽柱網(wǎng)外，木塔還有第三種防震設施—臺基。

塔底雙磚石結構臺基分為兩層。第一層是矩形大臺基，第二層是適合木塔整體形狀的正八邊形臺基。兩層臺基重疊，承載著木塔的全部重量。

當?shù)卣饋砼R時，臺基變成了浮筏，就像一艘載著建筑物漂浮在地震波形成的驚濤駭浪中的船。有了斗拱、槽柱網(wǎng)、臺基三重抗震系統(tǒng)，木塔雖然處于地震帶，但屹立千年也就不足為奇了。

假如木材能在地震中以柔克剛，那臺基的加入無疑達到了剛柔并濟的效果。

既是傳統(tǒng)，也是科技

從現(xiàn)代抗震剪力墻中，通過重疊在混凝土板中的鋼筋，可以看到槽柱網(wǎng)的影子。

這是一座建在海邊的建筑，它的斗拱設計既能在臺風到來時穩(wěn)定建筑結構，又能起到裝飾作用。

自然災害可以促進建筑技術創(chuàng)新，人類文明總是在技術突破中不斷前進。

然而，凝聚前人智慧的技術永遠不會過時。