168体育官网：故宫古建抗震功夫是如何炼成的？

最近，一段“故宫建筑模型在强震仿真中岿然不推倒”的视频在微博上火了。这段视频来自英国电视台第4频道制作的纪录片《紫禁城的秘密》。故宫博物院研究馆员周乾博士是该纪录片中展出的故宫建筑模型抗震试验的主要设计者。他向科技日报记者讲解道：“这是首次将故宫中某一建筑的整体结构模型摆放在地震工况下展开测试，结果出乎意料，模型遭受寄居了10.1级地震的考验”。

根据地震学理论，一般用地震烈度来回应地震对建筑物的影响程度。但是该片英国编剧指出，对英国观众来说，地震烈度的概念较为陌生，而更加偏向于拒绝接受震级的概念。“因此，在纪录片中，用震级来替换烈度叙述地震起到强度。

”周乾回应。以柔克刚 古建模型强震不推倒在做到故宫建筑模型抗震测试前，英国摄制组曾多次做到过一些欧洲古代建筑模型的抗震试验，砖石结构模型都以塌陷收场，中国古建筑木结构能扛过强震吗?测试开始前，参予摄制该节目的英国专家理查德和周乾打了个赌。理查德指出，故宫建筑模型认同不会被震垮。

最初，在体验3级到4级地震时(地震烈度大约为5—6度)，模型只是在试验台上严重摇晃。随着地震烈度的大大减少，模型摇晃的幅度减小，两侧的砖石墙体经常出现倒塌。加码到10.1级地震强度时，地震波烈度的峰值已多达历史地震的最大值，振动台读取装置也已超过工作无限大。然而，在如此轻微的地震起到下，试验模型依然保持稳定摇晃，并在震后基本需要完全恢复到初始状态，建筑整体矗立不推倒，立柱只是再次发生了严重的偏移，体现了中国传统木构古建在地震起到下“墙推倒屋不屎”的特点。

“理查德曾向我叙述，他在现场感受到，在强震起到下，有一个极大的冲击力扑向模型。模型开始摇晃，但是始终保持稳定状态。在废黜过程中，古建筑模型像烫太极球一样，把地震力往外推了过来。

这很像中国太极功夫中的以柔克刚，四两拨千斤。”周乾说。理念先进设备 强震不推倒靠隔震故宫建筑模型展现出出有的“强震不推倒”靠的是什么?周乾认为，中国是世界上最先将隔震理念应用于到建筑中的国家，故宫建筑的设计修建中充分考虑了抗震的市场需求，使用了多项隔震技术。

所谓建筑隔震，就是在建筑基础部位放置可运动装置;地震再次发生时，通过装置的运动来力学系统、吸取部分地震能量，并一段距离地震波的频率，从而减低地震对建筑的伤害。故宫古建筑的隔震是如何构建的呢?周乾举例说明道，比如建筑的柱根并非放入地底下，而是平摆浮搁在柱顶石上。

地震起到下，柱根在柱顶石上往复运动，产生摩擦位移隔震效果。故宫古建筑的梁与柱使用榫卯节点形式相连，梁端制成榫头形式，放入柱顶腾出的卯口中。地震起到下，榫头与卯口之间重复开闭旋转，并产生小量忽榫。拔榫即榫头从卯口拿起，但不是脱榫，榫头一直搭乘在卯口方位。

这种比较旋转也是摩擦隔热、隔震机理的反映。柱顶之上为斗拱。斗拱由跪、拱顶、尖、升至等小尺寸构架由下平等主义层层变换而出。

地震起到下，这些细小构件之间互相断裂、错动，可力学系统大量地震能量，并需要缩短建筑的摇晃周期，产生隔震效果。地震完结后，这些小构件基本能完全恢复到初始方位，并维持完好无损。此外，厚实的屋顶有如一个胖子，在外力作用下晃晃悠悠的来回摆动，但一直保持稳定不推倒，起着了很好的隔震效果。

力求现实 修建反映故宫建筑特征模型太和殿是紫禁城内体量仅次于、等级最低的建筑物。按英国摄制组最初的设想，他们期望能拷贝太和殿的模型展开地震测试。但不受试验条件容许，建筑模型将在一个长方形皆为3米的震动平台上拒绝接受地震考验，这意味著要按1∶20比例增大修建太和殿模型。

“增大20倍后，太和殿模型中木柱之后只有火柴棍大小，不会造成试验相当严重杂讯。”周乾认为。为了寻找一个既能反映故宫建筑典型结构特征，又能符合试验拒绝的古建筑，周博士和摄制组编剧重复论证研讨。

最后，他们要求以故宫南三所大门为原型，按照清工部《工程作法则例》涉及规定，对其开间尺寸展开必要调整，加工成缩尺比例大约为1∶2的试验模型。周乾讲解，模型修建过程中，瓦作、木作、石作等所有工序严苛按照清工部《工程作法则例》展开施工。《工程作法则例》是清代官方施行的建筑施工工艺标准。在试验模型加装过程中，工人有一些不合乎复原故宫官式木构古建的施工不道德，如对斗拱使用了钉子、柱顶石平面尺寸过小、木材用于了裂纹较小的材料等等。

周乾都让他们一一展开了拆改，原汁原味地再行贞故宫官式木构古建的施工工艺特征。“特别是在是斗拱，古代斗拱构件间使用暗销及榫卯变形，不使用钉子。我们期望能最大限度还原成眀清官式建筑结构特点。

”周乾说。及时维修 增进古建筑益寿延年多达，自紫禁城竣工以来，故宫古建筑遭受了大大小小最少222次地震的考验，其中少有像1679年北京平谷再次发生的8.0级地震和1976年唐山再次发生的7.8级大地震。在周乾显然，故宫古建筑之所以能抵挡十分少见的地震，有个十分最重要的前提是：这些古建筑在历朝历代获得了很好的维护保养。

在古代，皇帝每年都会决定大量经费用作紫禁城建筑的修葺，并有专门的部门负责管理修葺工作。如明代为工部掌理清吏司，清代为内务府营造司。新中国正式成立后，故宫博物院先后正式成立古建部、工程管理处、修葺技艺部来对故宫古建筑展开定期维护和修葺。

“建筑就像人一样，具备生命属性，时间宽了，不免老化并经常出现各种病害，如裂开、忽榫、变形、糟朽等。只有及时采行各种有效地措施对它们展开维护保养，并采取有效修整措施，才能使它们抵挡还包括地震在内的各种自然灾害，构建延年益寿。”周乾说。

本文来源：168体育官网-www.ropafutbol.com