600多年,200餘次地震,故宮為什麼就是震不塌?

2019-06-12     廣西衛視收藏馬未都

故宮,作為世界上最大的木製建築群與古代宮殿群,在此已屹立了超過600年的時光。


在這600多年的時間裡,故宮先後經歷了200多場破壞性的地震,包括那場將唐山夷為平地的大天災——那時的震中離故宮只有150公里,北京市區也各地也有受災報告,多處古建築損壞,但故宮卻始終巋然不動。


1976年唐山大地震後德勝門箭樓震損

前段時間,有群英國的木匠,為了理解故宮抗震的秘密,按1:5的比例,打造了幾個與故宮建築結構相同的模型,拍攝了一檔名為《紫禁城的秘密》(Secrets of China's Forbidden City)的節目。

在搭建中還有一個小插曲,他們查閱了大量資料,才搞明白了故宮的榫卯和斗拱結構的奧秘,成功複製在他們的模型中,正式應用於地震測試,一起看看。



4.5級地震時,人會感覺到明顯震感,牆壁會出現裂縫,部分不牢靠的建築會倒塌。但他們搭建的故宮模型只是輕微地晃動而已。



隨後,他們將震動級別增加到相當於7.5級地震時,整個結構開始劇烈搖晃,在場的人員紛紛後退,隨即模型上的牆面開始倒塌,但主體依然屹立,應了那句「牆倒屋不塌」的老話。



當震級加強到9.5級時,建築的搖晃已經非常劇烈了。這基本已經是人類有史可查的最強地震。工作人員最後將機器馬力全開,加強到所能允許的最高等級10級時,故宮的複製模型,依舊在巨大的擺動中堅挺。



隨著關閉電源,好似在抗議的機器轟鳴聲也隨震動停了下來。工作人員湊近觀察,發現整個模型主體沒有明顯損壞,柱子未出現裂痕,通過和實驗開始前的記號對比,建築整體發生了幾厘米的位移。



其實,能讓故宮屹立不倒背後的秘密,就是最開頭拼搭這個模型時,讓這幫「老外」犯難的斗拱。

斗拱由拱形和方形的木塊交錯而成,之間無需任何加固的東西就能牢牢地組裝。




除卻其支撐屋頂的作用,因為斗拱由不同木塊拼接而成,每層之間都有可靈活鬆動的空間,微小的形變,加在一起抵消了地震巨大的動能。



小小的斗拱結構,在人類歷史上從未發生過的毀滅性震級中,起到了類似汽車減震器的作用。



隨後,他們又驚喜地發現了另一個故宮抗震的秘密——就是柱子。故宮的柱子和一般建築里深扎在地地基里的柱子不一樣,那種建造方法在面對強大的地震時,很容易因為連接過於剛性,無處分解能量,而使柱子折斷。



而如果你仔細觀察過故宮的柱子,就會發現它們並不是直接插入地里,而是會看到一個「柱礎」,俗稱石墩子。



柱子在柱礎上,柱礎在地上,在發生地震時,給了柱子面對搖擺的喘息之機,大大降低了因柱子折斷,建築主體失去支撐,導致塌陷的可能。



看完這些,你是不是和他們一樣驚訝於中華先祖的偉大智慧呢?故宮能夠屹立大地超過600年,設計者的遠見與修建者的技巧功不可沒。


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