200多次地震故宫如何做到不倒

文/那威哥

2017年，故宫博物院工程师周干接到一通跨洋电话，来电者是英国一家电视台，他们听说中国古代木建筑抗震能力很强，于是找到周干，希望答应他们的拍摄请求：复刻一个太和殿来震一震，看看中国古建筑到底有多抗震。

太和殿太大，于是他们换成寿康宫，用传统的工具和技法，将立柱、外墙、斗拱一一还原，照原样复制了一座1/5大小的寿康宫。

怎么测试抗震性能呢？

英国导演说，我们英国没有地震，对地震的了解只知道“震级”，那我们就把模型放到测试用的地震台上，一级一级加，加到散架为止。于是，一场简单粗暴的实验开始了。

周干带着外国木匠理查德德站在仪器旁，紧盯着仪器上不断升高的数值。5级，寿康宫已经疯狂摇摆。8级，两边的墙体轰然倒塌，但主体的木结构还只是摇摇晃晃，没有要“投降”的意思。震级9.5级，这是1960年智利大地震的震级，是人类经历过的最高的震级了。

当地震台的震级显示，达到10.1级，寿康宫在地震台上疯狂起舞，但就是死活不散架。理查德德又是惊奇又是兴奋，想要再加码，可地震台已经快要冒烟了！

理查德德说：“我们想震塌这个建筑，但是我们做不到。”

后来，周干分享了他们研究发现的“紫禁城的秘密”。最大的秘密就藏在屋顶上：榫卯结构拼合而成的斗拱。榫卯，中国古代木质建筑的主要结构，不用一根钉子，通过木条拼合而成。拼合成的斗拱之间虽有缝隙，却丝毫不影响建筑的稳固性。

地震开始，斗拱通过摩擦、旋转，消化掉了地震中的能量，起到减震作用。

其次是柱顶石，故宫主体柱子下的这块大石头。实验前，工程师们本以为立柱会受损严重，实验结束，木架完好无缺，但他们发现模型产生了轻微位移。没错，建筑整体移动了，但是建筑本身无损。如果柱子不是放在柱顶石上，而是插入地基中，反而会因为消解不了地震的能量而断裂。

立柱的角度也有看不见的讲究。我们肉眼看到立柱，以为是平行向上的，但其实是有轻微的倾斜，向内收拢，和屋顶一起形成了一个稳固的三角形，无疑也为建筑又上了一层保险。

除了斗拱减震，土加碎石的地基搭配也功不可没。一层土一层碎石的铺法，层层垒起，化解地震的能量。

此外，故宫的墙体厚、梁架低、屋顶重等设计，也对建筑物本身起到了很好的保护作用。一系列的工程技术，让小型的寿康宫在这次实验中成功立住。

除了紫禁城，在中国还有年代更久远的抗震木建筑，它们均体现了榫卯结构的良好应用，作为“世界三大奇塔”之一的应县木塔，传说中地震不倒、战火不毁、雷击不焚，它的构造体现了斗拱的精妙，是中国建筑史上最具价值的坐标。

纯木建造的万荣飞云楼，被誉为“中华第一木楼”，无论大小接口，均为榫卯嵌套，它和应县木塔一起，被誉为“南楼北塔”。

而寿康宫，只是故宫的小小缩影，类似的木构古建筑，整个故宫有1200座，成为世界上现存规模最大、保存最完整的古代木构建筑群。

我们用现代实验总结出故宫抗震的原理，而其中所蕴含的智慧，早已经受住无数实际考验。

其实，北京位于地震活跃带，这条危险的断层带长达1000公里。但正是因为这些经年积累的技艺，让紫禁城挺过了大大小小200多次地震。