中國古代建筑如何抗震?木結構建筑"以柔克剛"【2】

　　———古建筑為啥能抗震———

　　以柔克剛：木材富韌性力學性能好

　　有人說，西方建筑史是“石頭的歷史”，中國建筑史是“木頭的歷史”，西方磚石結構是剛性結構建筑體系，中國土木結構是柔性結構建筑體系，西方人以剛性的磚石結構抵抗自然災害，中國人以柔性的土木結構防御了地震的破壞，前者是“以剛克剛”，后者是“以柔克剛”。

　　作為建筑材料，木材與泥土具有富於韌性、加工靈活、組合方便的優點。在防震方面，主要依靠木結構。學者程建軍認為，木材是一種質輕、力學性能好的建筑材料，它具有一定的柔性，在外力的作用下比較容易變形，但在一定程度內又有恢復變形的能力。木構架中的所有節點又普遍使用榫卯結合，也具有一定的變形能力，再加上傳統木構架都是採用均衡對稱的柱網平面和梁架布置，使其形成一個具有一定柔性的整體框架結構體系，當地震襲來時，建筑便通過自身的變形消化地震力對結構的破壞能量，從而在一定限度內保障了建筑的安全性。

　　中國的傳統木結構，具有框架結構的種種優越性，如“牆倒屋不塌”的功效，但其柔性的連接，又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢復能力。這次汶川大地震中，許多文物建筑的牆體均不同程度地受損，但主體結構仍未倒塌，就是這種柔性框架結構抗震能力的表現。

　　———古建筑咋抗震———

　　絕招一：古建筑的台基堪稱整體浮筏式基礎

　　我國古代很少建造平面復雜的建筑，主要採用長寬比小於2︰1的矩形。規則的平面形態和結構布局有利於抗震。傳統建筑往往是中間的一間(當心間)最大，兩側的次間、梢間等依次縮小面寬，這樣的設計非常有利於抵抗地震的扭矩。

　　中國古代建筑一般由台基、梁架、屋頂構成，高等級的建筑在屋頂和梁柱之間還有一個斗栱層。中國古代建筑的台基用現代結構語言描述，堪稱“整體浮筏式基礎”，好比是一艘大船載著建筑漂浮在地震形成的“驚濤駭浪”中，能夠有效地避免建筑的基礎被剪切破壞，減少地震波對上部建筑的沖擊。中國傳統建筑的梁架一般採用抬梁式構造，在構架的垂直方向上，形成下大上小的結構形狀，實踐証明這種構造方式具有較好的抗震性能。優雅的大屋頂是中國古代傳統建筑最突出的形象特征之一，而且對提高建筑的抗震能力也做出過相當的貢獻。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂等)需要復雜結構和大量構件，大大增加了屋頂乃至整個構架的整體性﹔龐大的屋頂以其自重壓在柱網上，也提高了構架的穩定性。

　　絕招二：斗拱是古建筑抗震中的又一位重要“戰士”

　　斗拱是中國古代建筑抗震的又一位重要“戰士”，在地震時它像汽車的減震器一樣起著變形消能的作用。它是由若干斗形的木塊和弓形的短枋木相互交接組合而成的構件，用在柱頭頂或額枋之上，起著承托梁架和出挑屋檐的作用。當地震發生時，屋頂與柱之間的若干組內外檐斗拱像彈簧層一樣起著變形消能的作用，從而大大減少了建筑物的破壞程度。歷史上，很多帶斗拱的建筑都能抵御強烈地震，比如山西大同的華嚴寺，在沒有斗拱的低等級附屬建筑被破壞殆盡的情況下，帶斗拱的主要殿堂仍能幸存，充分說明了斗拱對抗震的貢獻。斗拱但能起到“減震器”的作用，而且被各種水平構件連接起來的斗拱群能夠形成一個整體性很強的“剛盤”，按照“能者多勞”的原則把地震力傳遞給有抗震能力的柱子，大大提高了整個結構的安全性。