中国古建筑的抗震密码

张韵子

山西省朔州市应县城西北佛宫寺内的应县木塔

自古至今，地震都是破坏性极强的地质灾害。随着技术的进步，古人也摸索出了一些抗震的办法，其中体现在古代建筑上的就是“斗拱”结构。

中国的古建筑通常是用木质的柱子支撑屋顶，但“斗拱”结构是在柱子和横梁的连接处的一种神奇构造。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……斗与拱相互交接，巧妙组合，结构虽千篇一律，造型却千变万化。清代《工程做法則例》列举的斗拱形式就有三十多种。

古时候的斗拱通常起着承托梁架和出挑屋檐的作用。斗和拱的组合可以扩大立柱支撑屋顶的面积，就像用拳头支一块木板容易倒，但如果五指张开，就更平稳。每个大斗都像是一只小手，稳稳“抓住”上方构件，像积木一样相互连接、层层叠加，扎实地托住屋顶。作为抗震的重要“战士”，当地震来临晃动基础时，柱子的晃动相对较大，斗拱能抵在刚性大屋面和下方晃动的柱子之间形成一个拉扯力量，一些细小构件之间相互挤压、错动，可耗散大量地震能量，并能够延长建筑的晃动周期，产生隔震效果。它相当于一个弹性保护层，产生隔震效果，保持房屋结构稳定。当地震过后，这些细小的构件结构也能够被复原。因此，斗拱也被称为古代的“减震器”。

应县木塔斗拱特写

飞檐斗拱

历史上，很多带斗拱的建筑都能够抵御强烈地震，山西应县木塔就曾在古建筑抗震史上书写过浓墨重彩的一笔。位于山西省朔州市应县县城西北佛宫寺内的应县木塔，是佛宫寺释迦塔的俗称，该塔建于1056年，处于大同盆地地震带。据史书记载，在应县木塔建成200多年之时，当地曾发生过6.5级地震，余震连续7天，而木塔安然无恙。近1000年过去了，塔身始终岿然不动。仔细观察塔体就能发现，塔中大量使用斗拱结构连接立柱与横梁，斗拱交错叠加，形成了“上大下小”的支架，每一层斗拱都可以有效传递负荷。同时斗拱的接合处留有缝隙，遇到强震时缝隙就是预留的构件形变空间。斗拱结构随着层数逐渐变得复杂，传递负荷的能力逐层加强。在地震发生时的纵波冲击中，应县木塔能通过“弹跳”的方式有效消除巨大的垂直能量。

除了应县木塔，故宫的太和殿、山西大同的华严寺、蓟县独乐寺的观音阁等，历经数百次地震，在没有斗拱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下，带斗拱的主要殿堂仍能“幸存”，充分说明了斗拱对抗震的贡献。

斗拱作为古代建筑构件中不可或缺的一部分，尤其在我国古建筑抗震史中具有举足轻重的地位。梁思成先生曾经说过，斗拱在中国建筑上的地位犹柱饰之于希腊罗马建筑。说斗拱之变化是中国建筑之变化，亦未尝不可。

如今，斗拱已然成为一种文化符号，代表了中国古典建筑的造型元素，不只是建筑中承载力的配件。如悉尼歌剧院、上海世博会中国国家馆、重庆国泰艺术中心等建筑都体现出斗拱元素与现代建筑的结合，是一种设计思路上的创新与延伸，也是人们将古人智慧融入现代生活的体现。