中国木结构古建筑的抗震性能
汶川大地震举国震惊，在重灾区北川的一片废墟中，傲然挺立着两所震不塌的学校。家长和老师们泣谢建校功臣：是他们的责任心挽救了上千名学生的生命。这两所学校向人们诉说着：地震灾害虽然难以预测，但是只要采取了足够的防震措施，是可以把地震灾害的损失降到最低限度的。建筑物防震，这是一个古老的话题。中国很多古建筑，具有很强的抗震性能。
一、中国古建筑三个典型的抗震实例
1.丽江古建筑强震中墙倒屋不塌。中国有句俗语叫“墙倒屋不塌”，是说那些木构架的古房屋，墙倒了房顶却不
会塌下来。1996年2月丽江大地震中，联合国的专家亲眼目睹了这一奇迹。
那一年，丽江地区发生7.0级地震，震中烈度达到九度，丽江古城遭受到严重破坏。有关方面在为丽江各族人民担忧之余，还为另一件事担忧：丽江古城最初建于宋末元初（公元12世纪末～13世纪初），距今大约有800年的历史，至今保留了大片明清年代的居民建筑，均是土木结构瓦屋面楼房，融合了纳西、白、汉等民族建筑艺术的精华。当年丽江古城申报“世界文化遗产”，受到联合国科教文组织的高度重视，它派来实地考察的专家组已经到了北京。在这节骨眼上丽江却发生了如此强烈的地震，联合国的专家还去不去？申报“世界文化遗产”还有没有希望？文物局经过研究决定，还是按原计划考察丽江。一行人风尘仆仆地赶到丽江，惊奇地发现，老城区并没有想象的那样破坏严重。许多新建的大楼倒塌了，新建道路被破坏了，老房子却没有倒。尽管墙有的裂了，有的倒了，可是那些老的构架却顽强地支撑着屋顶，保持着原来的形态。具有讽刺意义的是，几栋新楼，因为破坏了古城风貌，准备拆除还没来得及动工，就被地震震塌了。老城区的老路还是那样蜿蜒曲折，玉泉河分成的无数支流还是那样绕屋傍路地流淌。经过大地震的洗礼，丽江老城区竟然顽强地显示出勃勃生机！联合国的专家被感动了，他们一致认为，丽江的历史、艺术和科学的价值还在，经过修复，“世界文化遗产”申报依然有效！
2.应县木塔历尽劫难近千年不倒。应县木塔即佛宫寺释迦塔。建于辽清宁二年（1056年），即北宋至和三年，距今已有950余年。它是我国乃至全世界现存最早、最高的木塔。塔高67.31米，底层直径30.27米。整个建筑由塔基、塔身、塔刹三部分组成。塔基分作上下两层，下层为方形，上层为八角形。塔平面亦为八角形，外观为五层六檐。内部还有四个暗层，共高九层。
应县木塔整体构架全部用松木和榆木建造。在结构上采用双层环形、空间框架。上层柱脚插在下层柱头的枋上，并向内递收，形成一层比一层小的优美轮廓。全塔在结构上没用一个铁钉，全靠构件互相卯榫咬合。柱子按内外两环布置，由于暗层柱间采用近似桁架的作法，外立面有四个面的柱间，设有斜撑，形成双套筒式结构。四个暗层形成四个刚性较大的环，犹如现代建筑中的圈梁，加强了结构的整体性。柱脚间还有地拱等水平构件，这样明层通过柱、斗拱、梁枋的连接形成一个柔性层，与暗层的环一刚一柔，刚柔相济，也就大大加强了抗震性能。
据历史记载，元顺帝时大震七日，木塔岿然不动。明王朝时期，山西灵丘一带曾发生烈度为九级的强震，房屋倒坍，人死几千，而木塔无损。1926年，山西军阀混战，塔遭炮击200余发，塔身弹痕累累，却巍然不倒。
3.独乐寺观音阁傲然屹立于唐山大地震。天津蓟县独乐寺观音阁，始建年代已无史料可查，重修于辽圣宗统和二年（公元984年），距今已有一千多年历史，是世界上现存建筑时间最早的高层楼阁式木结构建筑物。它外观二层，实为三层，中间一层为暗层，高23米。地基是用黄土和灰沙夯打而成的，既坚固结实，又有一定的弹性。观音阁的整个结构既美观又科学。全阁有立柱两层，外檐柱18根，内檐柱10根。各层檐柱之间又有梁枋互相连接，构成内外两圈，外圈檐柱构成的外框套着内层檐柱构成的内框。内外两个框架之间又以短横梁相连。这种结构大大增强了观音阁抵御地震带来的水平推力破坏的能力。据专家们测量，进深和阁高尺度之间的比例，大约为四比三。这种比例使得观音阁即使被强烈的地震所摇晃，也不至于失去重心。为容纳庞大的泥塑观音菩萨像，观音阁内部修成了一个空井。为避免空井结构影响高层楼阁的稳定性，在井口安装了斜撑，还把三个井口中的一个由四边形改作成六角形。
千余年来，独乐寺经历了无数次地震，其中清康熙到乾隆年间蓟县附近就发生了三次强烈地震，史记“蓟县城官廨民舍无一幸存，观音阁独不圮。”1976年7月28日唐山大地震，震中离蓟县只有几十公里。在这次大地震中，唐山、丰南、天津、三河、蓟县等地，房屋倒塌无数。在地震发生的时候，有人听到观音阁中的梁架咯咯作响，也有人看到观音阁的屋顶来回摆动。专家们震后考察得知，观音阁中用以连接观音泥塑像和柱子之间的大铁索已被拉断。但是，菩萨像没有倒，观音阁也没有倒。由此证明，它的抗震能力是多么卓绝！
二、中国古建筑的四大抗震法宝
1.建筑材料以木材为主。以木构架结构为主要的结构方式。按中国古代的阴阳五行学说，木为五行之首，木气属阳，与季节的春对应，主生发，是自然生命力旺盛的象征。土属阴，土生木，土地上建木屋乃阴阳合和之处，最适合人居住。故古人最喜以木建房。木材柔韧，富有弹性，以木材建造的梁柱式结构，可以让巨大的震动能量消失在弹性很强的结点上。所以木建筑有很强的防震性能。
2.榫卯技术。榫卯是两部件结合的一种技术。一部件制成凸出状称榫头，另一部件制成凹下状称榫眼，榫头、榫眼尺寸相当，将榫头用力打进榫眼，两部件就紧密结合了。中国古代建筑的木构架基本做法是由立柱、横梁、顺檩、地拱等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。再以阑额、由额、柱头枋、蜀柱、攀间、搭牵、檩、椽等诸多构件强化联系。这样的框架结构有极强的抗震能力，据说在地震中被平推数尺也不散架。
3.斗拱。斗拱是中国古代木建筑特有的构件，由水平放置的方形斗、弓形的拱以及斜置的昂组成。安装在立柱上挑出，将屋檐的大面积荷载传递到立柱上。由于斗拱具有较好的弹性，它像汽车的减震器一样消减了地震的部分冲击力，保护构架的安全。
4.台基。建筑物下筑台基，在新石器时期即已出现。台基一般是由夯土筑成，外包砖石。这样的台基形成了一个结实的整体且富有弹性。建筑物的柱子并不埋在夯土里，而是置于石头或铜器为底的台上。地震中，台基的弹性能够消除部分冲击力，坚实的整体性则有效地保护建筑的基础，使它不被剪切破坏。台基上的建筑物也可以台基为依托通过弹性形变、纵跳横挪等方法来消解地震能量，保护自身安全。
充满智慧的中华民族，在与地震灾害的长期斗争中，创造性地使用了四大法宝，使我国的古建筑的抗震性能举世瞩目，也为现代建筑的抗震措施提供了借鉴的资料和样板。
