(近日去旅游了,帶的筆記本電腦出了故障,無法發(fā)布文章,被迫停更近一周時間。現(xiàn)已回來,恢復(fù)每日更新) 故宮,舊稱紫禁城。它建成于明朝永樂十八年(1420年),距今剛好600周年。故宮的主體建筑都是木質(zhì)結(jié)構(gòu),因此對于這座歷經(jīng)600年滄桑的皇宮來說,最大危險不是歲月侵蝕,而是火災(zāi)。在數(shù)百年時間里,故宮中的許多建筑都曾被大火付之一炬,之后又經(jīng)歷災(zāi)后重建。不過凡事都有兩面性,故宮中的木質(zhì)宮殿對大火毫無抵抗能力,但在對抗地震方面卻堪稱無可挑剔。今天夜讀史書就來與大家聊聊故宮為什么不怕地震這個話題。 北京地處太行山脈和燕山山脈之間,因此這里的地殼運(yùn)動活躍,地震自然是無法回避的問題。不過,位于北京最中心的故宮在歷史上被大火焚毀的次數(shù)不少,但卻從來沒有被地震震塌的記錄。 故宮建筑的主要材料是木頭。與石材相比,木材在堅(jiān)固、防火、防蟲等方面都處于劣勢。但木材本身的柔韌性卻可以使宮殿在地震中有充分的回旋余地,反之那些用石材建成的高大建筑雖然平時堅(jiān)固無比,但在強(qiáng)震面前卻往往不堪一擊。 故宮建筑中的連接部分為榫卯結(jié)構(gòu),它是指將兩個木材構(gòu)件中彼此凹凸部位相互結(jié)合連接為一體的傳統(tǒng)技術(shù)工藝。凸出部分叫榫,凹進(jìn)部分叫卯。榫卯的特點(diǎn)是無需使用釘子就能將兩塊木材構(gòu)件緊密固定在一起,還可防止木材構(gòu)件向其他方向扭動。更重要的是,榫卯之間的連接雖然堅(jiān)固穩(wěn)定,但連接部分還是有一點(diǎn)細(xì)小空間,一旦有地震發(fā)生時,這些細(xì)小空間就能提供很好的緩沖作用。 榫卯是故宮建筑的基本要素,而榫卯結(jié)構(gòu)還有一更高級的形式,那便是斗拱。斗拱是中國建筑的特有構(gòu)件,是由方形的斗、升、拱、翹、昂組成。斗拱一般都應(yīng)用于大型建筑的柱與屋頂間之過渡部分,其主要功能是將屋頂?shù)闹亓烤鶆蚣械街畏课莸闹由稀?/span> 單一榫卯結(jié)構(gòu)就能對抗震發(fā)揮很大的緩解作用,復(fù)合組成的斗拱數(shù)倍提升了緩沖空間,自然也就極大增強(qiáng)了建筑的抗震能力。每當(dāng)強(qiáng)震來臨時,故宮中的那些宮殿盡管會產(chǎn)生不同程度的搖晃,但卻從來沒有散架的危險。 看過上面這些介紹后,想必大家對故宮為什么不怕地震已經(jīng)有所了解。那么故宮中的建筑可以承受多少級地震呢?為此故宮專家還真就做過一個抗震模擬測試。 專家采取傳統(tǒng)木匠技法,以縮放1:5的比例在地震臺上搭建了一座與真實(shí)壽康宮一模一樣的宮殿模型。地震震級從4.5級(震級每相差1.0級,能量相差大約32倍)開始逐步提升,當(dāng)模擬地震達(dá)到7.5級的時候,壽康宮模型四周的墻體開始垮塌,木質(zhì)宮殿的柱子和房頂也開始劇烈搖晃,但依然能保持屹立不倒。之后專家繼續(xù)加大模擬地震的震級,令在場所有人都大吃一驚的是,在地震達(dá)到10.1級的時候,更加劇烈搖晃的壽康宮模型依然沒有垮塌。要知道,人類歷史上最大的地震為9.5級,其能量相當(dāng)于20億噸TNT炸藥同時爆炸。 為什么在史無前例的震級面前,壽康宮模型依然能保持不倒呢?專家近距離觀察發(fā)現(xiàn)。原來秘訣就在支撐整座宮殿屋頂?shù)哪局稀TS多人的觀念中都覺得柱子應(yīng)該插入地下,這樣能起到更好的固定效果。可是故宮宮殿的柱子卻是“騎”在地面上,因此當(dāng)強(qiáng)震來臨的時候,整座宮殿可能會發(fā)生位移,但卻不會出現(xiàn)垮塌。當(dāng)然,這在很大程度上也依賴屋頂與木柱之間的斗拱發(fā)揮的緩沖作用。 |
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