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、网赌正规网站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、网赌正规网站的四大抗震法宝
  
  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。

来源:十大信誉网站

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