應縣木塔:
中國古代建筑抗震能力的杰出代表
山西應縣佛宮寺釋迦塔(應縣木塔)是中國古代傳統(tǒng)建筑杰出抗震能力的集中代表。這座木塔是當今世界現(xiàn)存最高的木結構建筑,竣工于1056年,處于大同盆地地震帶上。木塔建成200多年即遭受大震,余震連續(xù)7天,木塔附近的房屋全部倒塌,而木塔巋然不動;在此后的近千年中,木塔經(jīng)歷了多次大地震的考驗而安然無恙。在戰(zhàn)亂之際,木塔還承受過200余發(fā)炮彈的轟擊,亦無大損。木塔之所以有如此杰出的抗震能力,在于前述諸多抗震技法的綜合和提高:木塔平面是規(guī)則的正八角形,利于抵抗地震波產(chǎn)生的扭曲力;木塔高達4.4米的磚石基座堅實、穩(wěn)定,形成一個“浮筏”,承載著全塔的重量(約1300噸);木塔內(nèi)梁與柱的連接完全通過斗栱完成,各種構件則通過榫卯連接,全塔的主要構件不用一釘一鉚,這種連接形式類似于半固結半活鉸的狀態(tài),能承受較大的彎矩;構架水平分層,在地震波中的垂直沖擊波攻擊下,可以通過“彈跳”的方式消解巨大的破壞能量;構架的整體性有力地抵抗旋轉(zhuǎn)波,所有的柱子都用頂部的梁枋連結成一個筒形的框架,保證了構架的穩(wěn)定性;柱子之間砌筑有厚實的墻體,牢牢地“抱”住各柱子,增加了構架的整體性,而且這些墻體能作為剪力墻發(fā)揮作用;立柱側腳、平面逐層縮小,有效地降低了塔的重心,并使整體結構重心向內(nèi)傾斜,增強了塔的穩(wěn)定性,這樣既使塔身形成美麗的曲線,又能把水平的地震沖擊力分解成垂直方向的壓力;周邊有一圈柱廊,各圈柱廊被水平構件連接成一個剛中帶柔的整體;為了加固結構框架,在八邊形木塔的四個斜向應面上,自上而下采用了剪刀撐做法。
整座木塔表現(xiàn)出結構、技術與藝術形象的高度和諧,表里如一,這是中國古代木結構建筑,也是我們中華民族的“傳統(tǒng)美德”之一。在近千年前我們的祖先就能建造出如此莊嚴美麗而堅固耐久的建筑,充分顯示出當時的匠人對數(shù)學、力學、材料學、結構學的研究已經(jīng)相當深入,而且對地震的破壞機理已有了相當?shù)牧私猓拐鸾?jīng)驗已積累到了很高的水平,既令人驚奇,也令人自豪。(來源:中國國家地理雜志)
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