200多次地震，故宮如何做到不倒

那威哥

2017年，故宮博物院工程師周干接到一通跨洋電話，來(lái)電者是英國(guó)一家電視臺(tái)，他們聽說(shuō)中國(guó)古代木建筑抗震能力很強(qiáng)，于是找到周干，希望答應(yīng)他們的拍攝請(qǐng)求：復(fù)刻一個(gè)太和殿來(lái)震一震，看看中國(guó)古建筑到底有多抗震。

太和殿太大，于是他們換成壽康宮，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(cè)試抗震性能呢？

英國(guó)導(dǎo)演說(shuō)，我們英國(guó)沒有地震，對(duì)地震的了解只知道“震級(jí)”，那我們就把模型放到測(cè)試用的地震臺(tái)上，一級(jí)一級(jí)加，加到散架為止。于是，一場(chǎng)簡(jiǎn)單粗暴的實(shí)驗(yàn)開始了。

周干帶著外國(guó)木匠理查德德站在儀器旁，緊盯著儀器上不斷升高的數(shù)值。5級(jí)，壽康宮已經(jīng)瘋狂搖擺。8級(jí)，兩邊的墻體轟然倒塌，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(jí)9.5級(jí)，這是1960年智利大地震的震級(jí)，是人類經(jīng)歷過(guò)的最高的震級(jí)了。

當(dāng)?shù)卣鹋_(tái)的震級(jí)顯示，達(dá)到10.1級(jí)，壽康宮在地震臺(tái)上瘋狂起舞，但就是死活不散架。理查德德又是驚奇又是興奮，想要再加碼，可地震臺(tái)已經(jīng)快要冒煙了！

理查德德說(shuō)：“我們想震塌這個(gè)建筑，但是我們做不到。”

后來(lái)，周干分享了他們研究發(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(guó)古代木質(zhì)建筑的主要結(jié)構(gòu)，不用一根釘子，通過(guò)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(guò)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，故宮主體柱子下的這塊大石頭。實(shí)驗(yàn)前，工程師們本以為立柱會(huì)受損嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，木架完好無(wú)缺，但他們發(fā)現(xiàn)模型產(chǎn)生了輕微位移。沒錯(cuò)，建筑整體移動(dòng)了，但是建筑本身無(wú)損。如果柱子不是放在柱頂石上，而是插入地基中，反而會(huì)因?yàn)橄獠涣说卣鸬哪芰慷鴶嗔选?/p>

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鋵?shí)是有輕微的傾斜，向內(nèi)收攏，和屋頂一起形成了一個(gè)穩(wěn)固的三角形，無(wú)疑也為建筑又上了一層保險(xiǎn)。

除了斗拱減震，土加碎石的地基搭配也功不可沒。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(jì)，也對(duì)建筑物本身起到了很好的保護(hù)作用。一系列的工程技術(shù)，讓小型的壽康宮在這次實(shí)驗(yàn)中成功立住。

除了紫禁城，在中國(guó)還有年代更久遠(yuǎn)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(shuō)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(guó)建筑史上最具價(jià)值的坐標(biāo)。

純木建造的萬(wàn)榮飛云樓，被譽(yù)為“中華第一木樓”，無(wú)論大小接口，均為榫卯嵌套，它和應(yīng)縣木塔一起，被譽(yù)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(gè)故宮有1200座，成為世界上現(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(shí)驗(yàn)總結(jié)出故宮抗震的原理，而其中所蘊(yùn)含的智慧，早已經(jīng)受住無(wú)數(shù)實(shí)際考驗(yàn)。

其實(shí)，北京位于地震活躍帶，這條危險(xiǎn)的斷層帶長(zhǎng)達(dá)1000公里。但正是因?yàn)檫@些經(jīng)年積累的技藝，讓紫禁城挺過(guò)了大大小小200多次地震。