中国古代建筑如何抗震?木结构建筑"以柔克刚"【2】

　　———古建筑为啥能抗震———

　　以柔克刚：木材富韧性力学性能好

　　有人说，西方建筑史是“石头的历史”，中国建筑史是“木头的历史”，西方砖石结构是刚性结构建筑体系，中国土木结构是柔性结构建筑体系，西方人以刚性的砖石结构抵抗自然灾害，中国人以柔性的土木结构防御了地震的破坏，前者是“以刚克刚”，后者是“以柔克刚”。

　　作为建筑材料，木材与泥土具有富于韧性、加工灵活、组合方便的优点。在防震方面，主要依靠木结构。学者程建军认为，木材是一种质轻、力学性能好的建筑材料，它具有一定的柔性，在外力的作用下比较容易变形，但在一定程度内又有恢复变形的能力。木构架中的所有节点又普遍使用榫卯结合，也具有一定的变形能力，再加上传统木构架都是采用均衡对称的柱网平面和梁架布置，使其形成一个具有一定柔性的整体框架结构体系，当地震袭来时，建筑便通过自身的变形消化地震力对结构的破坏能量，从而在一定限度内保障了建筑的安全性。

　　中国的传统木结构，具有框架结构的种种优越性，如“墙倒屋不塌”的功效，但其柔性的连接，又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。这次汶川大地震中，许多文物建筑的墙体均不同程度地受损，但主体结构仍未倒塌，就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。

　　———古建筑咋抗震———

　　绝招一：古建筑的台基堪称整体浮筏式基础

　　我国古代很少建造平面复杂的建筑，主要采用长宽比小于2∶1的矩形。规则的平面形态和结构布局有利于抗震。传统建筑往往是中间的一间(当心间)最大，两侧的次间、梢间等依次缩小面宽，这样的设计非常有利于抵抗地震的扭矩。

　　中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成，高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗栱层。中国古代建筑的台基用现代结构语言描述，堪称“整体浮筏式基础”，好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中，能够有效地避免建筑的基础被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。中国传统建筑的梁架一般采用抬梁式构造，在构架的垂直方向上，形成下大上小的结构形状，实践证明这种构造方式具有较好的抗震性能。优雅的大屋顶是中国古代传统建筑最突出的形象特征之一，而且对提高建筑的抗震能力也做出过相当的贡献。形成大屋顶(尤其是庑殿顶、歇山顶等)需要复杂结构和大量构件，大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性；庞大的屋顶以其自重压在柱网上，也提高了构架的稳定性。

　　绝招二：斗拱是古建筑抗震中的又一位重要“战士”

　　斗拱是中国古代建筑抗震的又一位重要“战士”，在地震时它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。它是由若干斗形的木块和弓形的短枋木相互交接组合而成的构件，用在柱头顶或额枋之上，起着承托梁架和出挑屋檐的作用。当地震发生时，屋顶与柱之间的若干组内外檐斗拱像弹簧层一样起着变形消能的作用，从而大大减少了建筑物的破坏程度。历史上，很多带斗拱的建筑都能抵御强烈地震，比如山西大同的华严寺，在没有斗拱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下，带斗拱的主要殿堂仍能幸存，充分说明了斗拱对抗震的贡献。斗拱但能起到“减震器”的作用，而且被各种水平构件连接起来的斗拱群能够形成一个整体性很强的“刚盘”，按照“能者多劳”的原则把地震力传递给有抗震能力的柱子，大大提高了整个结构的安全性。