傳統木構建築的抗震特性
通過對震災區的調查研究，木結構的古建築能在震災中大部分幸存下來，它們為什麼具有抗震能力呢？本文從“以柔克剛”東方哲學的基本理念，矩形平面設計，采用檐柱、金柱、門檻等相連接的結構形式，闡述了傳統木構建築的抗震特性。
中國木構建築，從浙江餘姚河姆渡使用穿逗榫卯結構開始，距今已有六、七千年的曆史。進入先秦時期已較為成熟，宏偉的秦都鹹陽宮殿和彌山跨谷綿延300裡的阿房宮，證明秦國建造技術在戰國晚期居其他各國的領先水平。秦統一後，集六國之精英，建築技術有了更好的發展，從鹹陽一号宮殿的想像複原，說明秦國已具有解決大體量高台座的技術。從秦漢到清末的兩千多年間，中國建築在多民族和外來文化的滲透、融合後，技術和藝術都不斷成熟，成為獨具風貌的中國傳統建築。唐宋以來，伴随文化交流，中國建築傳到了日本、韓國、越南和東南亞各國，為了有别于以希臘、羅馬為代表的歐洲古典建築，中國建築被公認為亞洲文化圈的典型代表。
中國傳統建築就結構形式分類，可分為磚石結構、木結構、磚木混合結構和生土建築等幾種形式。磚石結構多用于陵墓和高塔；磚木混合結構多用于民居和祠堂，尤以安徽、浙江、福建使用較多；生土建築主要指西北黃土高原的窯洞和夯土建築；木結構是中國傳統建築使用最多的結構形式，是中國傳統建築的精華。所謂磚木結構，一般是指以木排架為受力系統，以磚石砌山牆（自承重）或局部外隔牆及窗台以下的牆裙。
磚木混合結構的結構主體是木結構排架，由于磚牆不承擔上部屋頂的荷載，它隻擔負隔牆的功能，因此，即使牆壁倒塌，也不影響主體建築的使用，故民間有“牆倒屋不塌”之說。
縱觀曆史，中國傳統木結構建築因地震原因而倒塌的記載，極為少見，查閱史書或地方志，木建築的毀壞主要是天災（雷擊起火），人禍（戰争、兵燹、焚香燒紙失火），或因潮濕、蟲蛀，導緻木構架糟朽、傾覆。北魏洛陽的永甯寺塔，高數十丈，天晴時百裡之外可見。因雷擊起火，無法救助，全城百姓流着淚看它變成了灰燼。楚霸王攻陷秦都鹹陽後，一把火把鹹陽燒成焦土，大火三月不絕。曆代的農民起義，無不是把封建帝王的宮室、城池“打得稀巴爛，再踏上一支腳”！陳勝、吳廣如此，張獻忠有過之而無不及，天府之國的成都，被破壞成虎狼橫行的廢墟。堂堂一省的行政中心，被迫借阆中辦公。緊臨地震區的山西應縣佛宮寺釋迦塔，高30多m，全木結構，建成至今900餘年，經多次地震，至今尚在。四川平武報恩寺，建成迄今500餘年，經曆數次強烈地震，包括松潘7.2級地震和今年5.12汶川8級地震，報恩寺雖有破損，但并未倒塌。都江堰二王廟是此次地震的重災區，由于震害嚴重，屋頂大部分損壞，小青瓦屋頂滑落，隔牆倒塌。隻要沒有台地滑坡，木構架隻是歪斜變形，很少全部震塌。由此可以證明，全木結構的傳統建築，确實具有抗拒地震的能力。
木結構為什麼具有抗震能力呢？有如下的一些措施，對抗拒震害是有益的；
1.以柔克剛：這是東方哲學的基本理念。大禹治水用疏不用堵；漢張良，以鄉音瓦解楚霸王十萬雄兵；諸葛亮用兵“攻心為上，攻城次之”和清初孝莊皇太後一杯酒勸降洪承疇，為清初的社會穩定奠定基礎以及看似柔軟的東方太極拳，卻可對抗西方如狼似虎的拳擊等等，皆是“以柔克剛”的典型例子。中國傳統木結構的接頭，不用剛接用榫卯，不加鐵釘用木銷，使榫卯連接處具有一定的延伸性，可以消解外力。鬥拱更是消震的重要構件，它像汽車的減震器一樣，當遭受地震時，破壞力從地基開始，通過柱子、鬥拱、梁架、穿枋等多個接點的釋放，傳達到屋頂時，震害已大大減輕，因此，隻要地基不出現滑坡，一般都隻會構架偏移，瓦面滑落，不會整體倒塌。此次汶川8級強震，青城山的古建築受震害破壞較小，多是瓦片滑落。但後世用磚混結構添建的建築，倒塌較多。二王廟震害嚴重，主要是山體滑坡造成的。離堆公園内的伏龍觀古建築群，由于地基未出現滑坡，木構架僅有少量變形，屋面瓦片大面積滑落。不需大動幹戈，用打牽的傳統工藝，就可将排架扶正，對松動的榫卯适當修理，重新蓋上瓦頂，就可繼續使用。
2.平面圖形規整、簡潔，一般均為矩形，進深較大，符合現代抗震規範的要求。保存迄今有500年以上曆史的建築：唐代山西五台山南禅寺大殿，佛光寺大殿；山西應縣佛宮寺釋迦塔；河北薊縣觀音閣山門及大殿；四川平武報恩寺和新津觀音寺；以及北京明清故宮等建築都具有這樣的特點。
3.重視側腳、收分：傳統木結構的檐柱和金柱，在垂直方向大都向房屋的中心傾斜；高層樓閣建築，柱子層層内收，使建築立面呈下大上小之勢。再加上屋頂采用比較穩定的三角形，更增強了建築的穩定性。
4.重視對水平風力的轉遞、消解：比較考究的木建築，在檩條下還另加一根比受力檩條小一些的小檩條，有的稱拉纖，有的叫牽條。它與排架上的短柱用榫頭連接，以使排架增強橫向剛度。當建築跨度較大時，在相當于屋架下弦之處，還要增加幾根拉纖，以加大屋架的橫向剛度，抵抗從山牆方向傳來的橫向荷載。山西應縣釋迦塔采用“明五暗四”增加結構剛度的措施，創造了經曆多次六級以上的地震，九百年不倒的世界奇迹。近代歐美國家的高層建築設計規範，有可能是借鑒了該建築的構造措施而制定的。
5.門檻（又稱地扶，有的大型建築還專門作藏于地面以下的暗地扶。日本木建築的抗震措施之一，就是室内陸平以下，用地扶縱橫連接，以加強整體剛度。清水寺是最典型的例子）是約束變形的關鍵：傳統建築的門檻，用料粗壯結實，它位于檐柱或金柱之間，把柱子緊緊的卡住，與上部額枋的共同作用，猶如現代抗震設計規範規定的圈梁，使建築物的整體性能更為加強。
6.欠入方式不同。柱子與柱礎（四川叫磉蹬）之間，不用嵌入，采用較為平整的金屬踬闆或硬木軟磉過渡，此種連接方式，能顯著減少柱底和柱礎表面的摩擦力，避免水平剪切力的破壞。
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