古代建筑抗震分析

我国是一个多地震的国家。然而，我国许多古代建筑都成功地经受过大地震的考验，干百年来仍然傲然屹立。古建筑为何能抗震?它们有什么抗震奥秘呢?
　　
　　奇迹1：广西合甫县四排楼
　　
　　广西合浦县山口镇有一座古代建筑，名叫四排楼，
　　全楼为两层，主要承重结构为36根圆柱，圆柱间又有72根木梁联系，梁柱均由卯榫连接，无一钉一铁。站在楼下仰望，木条上下左右穿插，令人眼花缭乱。数百年来，这里经历多次地震，强台风更是难以计数，但楼阁安然无恙，故被称为“抗震阁”。
　　
　　奇迹2：天津蓟县独乐寺
　　
　　独乐寺位于天津蓟县盘山脚下，始建于唐代，寺内的观音阁和山门重建于辽代，自重建以后千余年来，独乐寺曾经历了28次地震，其中1679年三河、平谷发生8级以上强震，“蓟县城官廨民舍无一幸存，观音阁独不圮”。1976年唐山大地震，蓟县城内房屋倒塌不少，观音阁及山门的木柱略有摇摆，观音像胸部的铁条被拉断，但整个大木构架安然无恙。
　　
　　奇迹3：山西应县木塔
　　
　　应县木塔位于山西省应县城西北佛宫寺内，建于辽清宁二年(1056年)。应县木塔处于大同盆地地震带，近千年来，经历过多次大地震的考验。据史书记载，在木塔建成200多年之时，当地曾发生过6.5级大地震，余震连续7天，木塔附近的房屋全部倒塌，只有木塔岿然不动。上世纪初军阀混战时，木塔曾被200多发炮弹击中，除打断了两根柱子外，别无损伤。
　　
　　古建筑抗震的工艺
　　
　　与西方砖石结构建筑的“以刚克刚”不同，中国古代的木结构建筑在抵抗地震冲击力时，采用的是“以柔克刚”的思维，通过种种巧妙工艺的措施，其目标是以最小的代价，将强大的自然破坏力消弭至最小程度。
　　我们以应县木塔为例，看看我们老祖先超人的智慧和工艺吧，
　　木材是一种质轻、力学性能好的建筑材料，它具有一定的柔性，在外力的作用下比较容易应变，但在一定程度内又有恢复原形的能力，应县木塔的材质正是利用了木结构的特点，并发挥到了极致。
　　应县木塔平面是规则的正八角形，利于抵抗地震波产生的扭曲力，其高达4.4米的砖石基座坚实、稳定，形成一个“浮筏”，承载着全塔的重量(约1300吨)。
　　木塔内梁与柱的连接完全通过斗拱完成，斗拱在地震时能像汽车的减震器一样起着变形消能的作用，而且被各种水平构件连接起来的斗拱群能够形成一个整体性很强的“刚盘”，按照“能者多劳”的原则把地震力传递给有抗震能力的柱子，大大提高了整个结构的安全性。
　　木塔内部各种构件通过卯榫连接，不用一钉一铆。这种不用钉子的连接方式，不但可以承受较大的荷载，而且在地震时通过变形吸收一定的地震能量，减小关键部位以至整体结构的负荷。
　　木塔的柱子之间砌筑有厚实的墙体，牢牢地“抱住各柱子，增加了构架的整体性，而且这些墙体能作为剪力墙发挥作用；立柱侧脚、平面逐层缩小，有效地降低了塔的重心，并使整体结构重心向内倾斜，增强了塔的稳定性，这样既使塔身形成美丽的曲线，又能把水平的地震冲击力分解成垂直方向的压力。
　　整座木塔表现出结构、技术与艺术形象的高度和谐，表里如一，这是中国古代木结构建筑工艺的一大杰作，也是它在地震中屹立不倒的原因。