逆天的抗震斗士叫斗拱

可口可乐

有人说，我们拥有故宫，是何其幸运。它让所有国人心生遐想，也让外国人浮想联翩。今天我们要讲的不是紫禁城故宫的悠久历史，也不是建筑的恢弘、装饰的华美，而是来讨论一下这座古建筑的抗震性能。也许有人会立刻指出，肯定杠杠的，要不近六百多年来，怎么能在多次地震中顽强坚挺？是的。我们的祖先就是这么智慧。但你知道其中的原因吗？

地震（earthquake）说白了就是地面运动，这种运动，既可以是自然原因，也可以是人为原因。当然我们的文章讨论的是前者。

地震是有规律的。一个地方，如果50年发生一次比较大的地震，我们称为多遇地震。如果四五百年发生一次，我们认为是设防地震。如果两千年发生一次，我们称之为罕遇地震。也就是说，地震的发作周期至少是以50年计算的，问题在于，我们一生中有几个50年？

所以，很可能我们一辈子都遇不到比较明显的地震。但这并不代表我们所处的位置没有地震。包括北京在内，我国大部分地区都处于地震带上。另一个知识点，什么是地震带？简单地说，地震带就是容易发生地震的地方。比如北京就是8度抗震设防区。“8度抗震设防”，指抵抗地震破坏（destroy）的强度，地震如果达到这级强度可以让一栋砖砌的房子开裂（crack）或倒塌。

那么，北京故宫古建筑的抗震性能究竟怎么樣？

故宫博物院有位老工程师，名叫蒋博光。他很上心，统计了自1420年（故宫建立）至1976年以来故宫遭受的所有地震，计222次，含8度以上地震4次。

那么，这222次地震中，故宫有建筑受到破坏吗？有啊，多了去了。如屋顶掉瓦啊、墙体倒塌啊、节点拔榫啊、柱根偏移啊。但是，故宫的主体结构却毫发无损。于是，几个好奇心爆棚的英国人就合伙研究了一下故宫的构造，进行了故宫模型抗震测试。

在这次测试中，每种震级模拟持续30秒，4.5级、5级，随着烈级上升，故宫模型从拉扯到晃动。实验进入7.5级，在强烈的摇晃中，墙体完全倒塌了。接着，实验进入9.5级及更高的强度，这是有记载以来的最高地震强度（相当于2百万吨TNT炸药）。终极挑战，10.1级地震开始，震动极度（extremelv）剧烈。

结果是——It is amazing！经历了10级大地震后，模型四周的墙壁都碎成渣了（in ruinS），其主体结构的柱子仅向旁边移动了一点，整体建筑却完好无损。不测试不知道，一测试吓一跳，我们祖先的智慧惊杲（shock）了外国人。好奇心宝宝就问了，是什么原因让故宫具有如此逆天的抗震能力？

答案是，中国古代建筑里一位重要的抗震斗士——斗拱。

斗拱，一块像盛米的斗，一块像挽起的弓，斗上置拱，拱上置斗，斗上又置拱，结构千篇一律，造型却又千变万化。不用一颗钉子、一滴粘合剂，只靠着罗列本身，层层交错叠加而成，就能牢固地组装在一起。咬合后，真的是严丝合缝啊！

当地震发生时，斗拱如同汽车里的“减震器”，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;它也如同弹簧层，能起到变形消能的作用，从而大大减少了对建筑物的破坏程度。

粱思成先生曾说：“斗拱在中国建筑上的地位，犹柱饰之于希腊罗马建筑;斗拱之变化，谓为中国建筑之变化，亦未尝不可，犹柱饰之影响欧洲建筑，至为重大。”

小小的斗拱让中国的建筑充满生机和艺术感。斗拱繁复有序的高居栋梁之上，将千年的文化以特别的方式传递给世人。