作者：那一座城

來源公眾號：那一座城（thecity2015）

文章原標題：北京 |600年200多次地震，故宮怎么就是不倒？

昨日早上08時05分在河北唐山市豐南區(qū)發(fā)生4.5級地震，北京、天津等地均有震感。

北京故宮建于1421年，到今天已經(jīng)走過六百年風(fēng)雨滄桑，經(jīng)歷過200多次地震包括數(shù)次強地震，但沒有任何建筑因地震倒塌。古代木構(gòu)建筑，可以不用一棵鐵釘，卻能夠穩(wěn)固結(jié)實，靠的是什么呢？我們一起來看看~

2017年，故宮博物院工程師周乾

接到一通跨洋電話，

來電者是英國一家電視臺，

他們聽說中國古代木建筑抗震性十足，

于是找到周乾，希望答應(yīng)他們的拍攝請求：

復(fù)刻一個太和殿來震一震，

看看中國古建筑到底有多抗震。

太和殿太大，

于是他們換做了壽康宮，

用傳統(tǒng)的工具和技法，

將立柱、外墻、斗拱一一還原，

照原樣復(fù)制了一座1/5大小的壽康宮。

怎么測試抗震性能呢？

英國導(dǎo)演說，

我們英國沒有地震，

對地震的了解只知道“震級”，

那我們就把模型放到測試用的地震臺上，

一級一級加，加到散架為止。

于是，一場簡單粗暴的實驗開始了。

周乾帶著外國木匠理查德站在儀器旁，

緊盯著儀器上不斷升高的數(shù)值。

5級，壽康宮已經(jīng)瘋狂搖擺，

8級，兩邊的墻體轟然倒塌，

嚇得理查德哇哇大叫，

但主體的木結(jié)構(gòu)還只是搖搖晃晃，

沒有要“投降”的意思。

震級9.5級，

這是1960年智利大地震的震級，

這已經(jīng)是人類經(jīng)歷過最高的震級了。

當(dāng)?shù)卣鹋_的震級顯示，達到10.1級！

壽康宮在地震臺上瘋狂起舞，

但就是死活不散架。

理查德又是驚奇又是興奮，

想要地震臺再加碼，

周乾不同意：

地震臺已經(jīng)快要冒煙了！

理查德只好作罷，他說：

“我們想震塌這個建筑，

但是我們做不到?！?/span>

上周，我在一個研討會上見到了周乾，

他分享了他們后來研究發(fā)現(xiàn)的

“紫禁城的秘密”。

最大的秘密，

就藏在屋頂上：

榫卯結(jié)構(gòu)拼合而成的斗拱。

榫卯，中國古代木質(zhì)建筑的主要結(jié)構(gòu)，

不用一根釘子，通過木條拼合而成。

拼合成的斗拱之間雖有縫隙，

卻絲毫不影響建筑的穩(wěn)固性。

地震開始，

斗拱通過摩擦、旋轉(zhuǎn)，

消化掉了地震中的能量，起到減震作用。

其次是柱頂石：

柱子下的這塊大石頭。

實驗前，工程師們本以為立柱會受損嚴重，

實驗結(jié)束，木架完好無缺。

但他們發(fā)現(xiàn)模型產(chǎn)生了輕微位移。

沒錯，建筑整體移動了，但是建筑本身無損。

如果柱子不是放在柱頂石上，

而是插入地基中，

反而會因為消解不了地震的能量而斷裂。

立柱的角度也有看不見的講究。

我們?nèi)庋劭吹搅⒅詾槭瞧叫邢蛏系模?/p>

但其實是有輕微的傾斜，向內(nèi)收攏，

和屋頂一起形成了一個穩(wěn)固的三角形，

無疑也是建筑又上了一層保險。

除了斗拱減震，

土加碎石的地基搭配也是功不可沒。

一層土一層碎石的鋪法，

層層壘起，化解地震的能量。

此外，故宮的墻體厚、梁架低、屋頂重等設(shè)計，

也對建筑物本身起到很好的保護作用。

一系列的工程技術(shù)，

讓小型的壽康宮在這次實驗中，

把英國人震得沒脾氣。

除了紫禁城，

在中國還有年代更久遠的抗震木建筑，

它們均體現(xiàn)了榫卯結(jié)構(gòu)的良好應(yīng)用,

作為“世界三大奇塔”之一的應(yīng)縣木塔，

傳說中地震不倒、戰(zhàn)火不毀、雷擊不焚，

它的構(gòu)造體現(xiàn)了斗拱的精妙，

是中國建筑史上最具價值的坐標。

晉祠圣母殿是晉祠中現(xiàn)存最古的建筑，

也是北宋木構(gòu)建筑中的代表作。

宋代建筑實物上斗栱結(jié)構(gòu)和形制的變化，

它全都表現(xiàn)出來了。

純木建造的萬榮飛云樓，被譽為“中華第一木樓”

無論大小接口，均為榫鉚嵌套，

它和應(yīng)縣木塔一起，被譽為“南樓北塔”。

而壽康宮，只是故宮的小小縮影，

類似的木構(gòu)古建筑，

整個故宮有1200座，

成為了世界上現(xiàn)存規(guī)模最大、

保存最完整的古代木構(gòu)建筑群。

我們用現(xiàn)代實驗總結(jié)出故宮抗震的原理，

而其中所蘊含的智慧，

早已經(jīng)受住無數(shù)實際考驗。

明成化二十年（1484年），京師6.25級地震，

天壽山、密云、居庸關(guān)、古北口一帶，

“城垣墩臺驛堡倒裂不可勝計”。

清康熙四年(1665年)，通縣西部6.5級地震，

京師宮殿和全城都在震顫之中，

京城內(nèi)房屋倒塌者不計其數(shù)，

就連堅實的城墻也有百處左右塌陷。

康熙十八年（1679），京師發(fā)生強烈地震，

地聲如雷轟，其勢如濤涌，白晝昏黑，

連順承、德勝、海岱、彰儀等城門都被震倒了。

直到第二年，

北京接連發(fā)生的大大小余震，不計其數(shù)。

甚至1976年7.8級的唐山大地震，

震源地離紫禁城也不過150公里。

其實，北京位于地震活躍帶，

這條危險的斷層帶長達1000公里。

但正是因為這些經(jīng)年積累下的技藝，

讓紫禁城挺過了大大小小200多次地震，

終于在明年，

即將迎來它的600歲生日。