逆天的抗震斗士叫斗拱

可口可樂

有人說，我們擁有故宮，是何其幸運(yùn)。它讓所有國人心生遐想，也讓外國人浮想聯(lián)翩。今天我們要講的不是紫禁城故宮的悠久歷史，也不是建筑的恢弘、裝飾的華美，而是來討論一下這座古建筑的抗震性能。也許有人會(huì)立刻指出，肯定杠杠的，要不近六百多年來，怎么能在多次地震中頑強(qiáng)堅(jiān)挺？是的。我們的祖先就是這么智慧。但你知道其中的原因嗎？

地震（earthquake）說白了就是地面運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)，既可以是自然原因，也可以是人為原因。當(dāng)然我們的文章討論的是前者。

地震是有規(guī)律的。一個(gè)地方，如果50年發(fā)生一次比較大的地震，我們稱為多遇地震。如果四五百年發(fā)生一次，我們認(rèn)為是設(shè)防地震。如果兩千年發(fā)生一次，我們稱之為罕遇地震。也就是說，地震的發(fā)作周期至少是以50年計(jì)算的，問題在于，我們一生中有幾個(gè)50年？

所以，很可能我們一輩子都遇不到比較明顯的地震。但這并不代表我們所處的位置沒有地震。包括北京在內(nèi)，我國大部分地區(qū)都處于地震帶上。另一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，什么是地震帶？簡單地說，地震帶就是容易發(fā)生地震的地方。比如北京就是8度抗震設(shè)防區(qū)。“8度抗震設(shè)防”，指抵抗地震破壞（destroy）的強(qiáng)度，地震如果達(dá)到這級(jí)強(qiáng)度可以讓一棟磚砌的房子開裂（crack）或倒塌。

那么，北京故宮古建筑的抗震性能究竟怎么樣？

故宮博物院有位老工程師，名叫蔣博光。他很上心，統(tǒng)計(jì)了自1420年（故宮建立）至1976年以來故宮遭受的所有地震，計(jì)222次，含8度以上地震4次。

那么，這222次地震中，故宮有建筑受到破壞嗎？有啊，多了去了。如屋頂?shù)敉甙?、墻體倒塌啊、節(jié)點(diǎn)拔榫啊、柱根偏移啊。但是，故宮的主體結(jié)構(gòu)卻毫發(fā)無損。于是，幾個(gè)好奇心爆棚的英國人就合伙研究了一下故宮的構(gòu)造，進(jìn)行了故宮模型抗震測試。

在這次測試中，每種震級(jí)模擬持續(xù)30秒，4.5級(jí)、5級(jí)，隨著烈級(jí)上升，故宮模型從拉扯到晃動(dòng)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)入7.5級(jí)，在強(qiáng)烈的搖晃中，墻體完全倒塌了。接著，實(shí)驗(yàn)進(jìn)入9.5級(jí)及更高的強(qiáng)度，這是有記載以來的最高地震強(qiáng)度（相當(dāng)于2百萬噸TNT炸藥）。終極挑戰(zhàn)，10.1級(jí)地震開始，震動(dòng)極度（extremelv）劇烈。

結(jié)果是——It is amazing！經(jīng)歷了10級(jí)大地震后，模型四周的墻壁都碎成渣了（in ruinS），其主體結(jié)構(gòu)的柱子僅向旁邊移動(dòng)了一點(diǎn)，整體建筑卻完好無損。不測試不知道，一測試嚇一跳，我們祖先的智慧驚杲（shock）了外國人。好奇心寶寶就問了，是什么原因讓故宮具有如此逆天的抗震能力？

答案是，中國古代建筑里一位重要的抗震斗士——斗拱。

斗拱，一塊像盛米的斗，一塊像挽起的弓，斗上置拱，拱上置斗，斗上又置拱，結(jié)構(gòu)千篇一律，造型卻又千變?nèi)f化。不用一顆釘子、一滴粘合劑，只靠著羅列本身，層層交錯(cuò)疊加而成，就能牢固地組裝在一起。咬合后，真的是嚴(yán)絲合縫??！

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，斗拱如同汽車?yán)锏摹皽p震器”，被各種水平構(gòu)件連接起來的斗拱群能夠形成一個(gè)整體性很強(qiáng)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(gè)結(jié)構(gòu)的安全性;它也如同彈簧層，能起到變形消能的作用，從而大大減少了對(duì)建筑物的破壞程度。

粱思成先生曾說：“斗拱在中國建筑上的地位，猶柱飾之于希臘羅馬建筑;斗拱之變化，謂為中國建筑之變化，亦未嘗不可，猶柱飾之影響歐洲建筑，至為重大?！?/p>

小小的斗拱讓中國的建筑充滿生機(jī)和藝術(shù)感。斗拱繁復(fù)有序的高居棟梁之上，將千年的文化以特別的方式傳遞給世人。