浅谈中国古代建筑“以柔克刚”抗震方法.pdfVIP

第四届湖北省土木工程专业大学生科技创新论坛论文集 2011年6月 浅谈中国古代建筑“以柔克刚’’的抗震方法 石文恒项超张慧文 (中国地质大学(武汉)工程学院．湖北武汉430074) 摘要：2011年3月11日发生的日本九级大地震让我们再次领略到了地震的巨大危害，地震的主要破坏对象之一 就是建筑物，建筑物在地震中的安全直接关乎人们的生命财产安全。我国是世界上地震活动水平最高、地震灾害 最严重的国家之一，然而．我国许多古代建筑都成功地经受住了多次强烈地震的考验。至今安然无恙，并没有倒 塌。本文通过对两个中国古建筑抗震实例的研究，阐述了它们为何能经受住地震的冲击，据此初步归纳了中国古 代建筑中“以柔克刚”的抗震方法，并简要讨论了其对今天建筑抗震的启示。 关键词；中国古建筑；榫卯；斗拱；抗震 载，元顺帝时大震七日，木塔岿然不动；明王朝时 l 引 言 期，山西灵丘一带曾发生烈度为九级的强震．房屋 我国是历史悠久的文明古国，古代文化曾经在 倒坍，人死几千，而木塔无损；1926年．山西军阀 世界历史上有着极其辉煌的成就，留下了许多宝贵 混战，塔遭炮击200余发，塔身弹痕累累，却巍然 的文化遗产。古建筑就是我国文化宝库中一颗灿烂 不倒。 的明珠，不论是在技术上还是在艺术上都达到了很 学者们研究发现，应县木塔之所以有如此强的 高的水平。其中木结构建筑在很长的历史时期都是 抗震能力，奥妙在于其独特的木结构设计。木塔除 我国建筑的主要结构形式。古木结构的抗震思想在 了石头基础外，全部用松木和榆木建造，全塔在结 经过历史的考验之后令后人所折服。 构上没用一个铁钉。全靠构件互相卯榫咬合，构架 西方传统建筑结构体系抵御地震作用的方式 中关节点的这种连接，具有一定的柔性，地震时具 是“抗震”，其本质是“对抗性”的；中国传统建筑结 有很好的减震功能；木塔中斗拱层本身就具有很好 构体系抵御地震作用的方式与此殊异，主要以“隔 的减震性能：柱础的柔性连接方式使其具有很好的 震”、“减震”方式应对地震作用，体现出“以柔克刚” 消能作用：木塔明层通过柱、斗拱、梁枋的连接形 的防灾理念。其特有的结构构造使得许多的结构构 成一个柔性层，各暗层则在内柱之间和内外角柱之 件之间相互作用而消耗地震动能量，以达到结构的 间加设多种斜撑梁， 形成四个刚性较大的环，犹 减震、隔震的目的。中国古代建筑结构本身就构成 如现代建筑中的圈梁，加强了塔的结构刚度。这样 了一个良好的被动减震控制系统。鉴于此，对于中 一刚一柔， 刚柔相济，能有效抵御地震的破坏力。 国古代建筑结构抗震研究的意义在于：从这种结构 2．2独乐寺观音阁傲然屹立于唐山大地震 与构造的规律上汲取有意义的结构防灾减灾观念 天津蓟县独乐寺观音阁(如图2)，始建年代已无史料 以及具体营造技术，以为现代工程结构抗震所借 可查，重修于辽圣宗统和二年，距今已有一千多年历史，是 鉴。 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。干余年来， 2中国古建筑