我國是一個多地震的國家，是世界上地震活動水平最高、地震災害最嚴重的國家之一，華北、西北、東南、西南地區(qū)均為強地震分布帶。然而，我國許多古代建筑都成功地經(jīng)受過大地震的考驗，如天津薊縣獨樂寺觀音閣、山西應縣木塔等建筑，千百年來均經(jīng)歷過多次地震仍然傲然屹立。古建筑為何能抗震？它們又是怎么抗震的？

1、抗震的古建筑

天津薊縣獨樂寺：經(jīng)歷28次地震不倒

在保存至今的眾多古代木結構建筑中，天津薊縣的獨樂寺和山西應縣木塔在抗震方面的表現(xiàn)尤其突出。獨樂寺位于天津薊縣盤山腳下，始建于唐代，寺內(nèi)的觀音閣和山門重建于遼代。自重建以后千余年來，獨樂寺曾經(jīng)歷了28次地震，其中清康熙十八年(1679年)三河、平谷發(fā)生8級以上強震，“薊縣城官廨民舍無一幸存，觀音閣獨不圮。”1976年唐山大地震，薊縣城內(nèi)房屋倒塌不少，觀音閣及山門的木柱略有搖擺，觀音像胸部的鐵條被拉斷，但整個大木構架安然無恙。

獨樂寺觀音閣之所以在多次強震中屹立不倒，主要是斗拱起了作用，觀音閣的斗拱設計十分巧妙，在沒有一顆釘子固定的情況下，通過七層木塊的相互交織，達到了相互連接固定的作用，這樣在地震出現(xiàn)時能及時減緩外部的壓力，具有很強的抗震性能。

山西應縣木塔：“明五暗四”剛柔結合

應縣木塔位于山西省應縣城西北佛宮寺內(nèi)，建于遼清寧二年(1056年)，應縣木塔處于大同盆地地震帶，建成近千年來，經(jīng)歷過多次大地震的考驗。據(jù)史書記載，在木塔建成200多年之時，當?shù)卦l(fā)生過6.5級大地震，余震連續(xù)7天，木塔附近的房屋全部倒塌，只有木塔巋然不動。上世紀初軍閥混戰(zhàn)的時候，木塔曾被200多發(fā)炮彈擊中，除打斷了兩根柱子外，別無損傷。

應縣木塔之所以有如此強的抗震能力，其奧妙也在于獨特的木結構設計。木塔除了石頭基礎外，全部用松木和榆木建造，而且構架中所有的關節(jié)點都是榫卯結合，具有一定的柔性；木塔從外表看是五層六檐，但每層都設有一暗層，明五暗四，實際是九層，明層通過柱、斗拱、梁枋的連接形成一個柔性層，各暗層則在內(nèi)柱之間和內(nèi)外角柱之間加設多種斜撐梁，加強了塔的結構剛度。這樣一剛一柔，能有效抵御地震和炮彈的破壞力。

2、古建筑為什么能抗震？

以柔克剛：木材富韌性力學性能好

有人說，西方建筑史是“石頭的歷史”，中國建筑史是“木頭的歷史”，西方磚石結構是剛性結構建筑體系，中國土木結構是柔性結構建筑體系，西方人以剛性的磚石結構抵抗自然災害，中國人以柔性的土木結構防御了地震的破壞，前者是“以剛克剛”，后者是“以柔克剛”。

作為建筑材料，木材與泥土具有富于韌性、加工靈活、組合方便的優(yōu)點。在防震方面，主要依靠木結構。學者程建軍認為，木材是一種質輕、力學性能好的建筑材料，它具有一定的柔性，在外力的作用下比較容易變形，但在一定程度內(nèi)又有恢復變形的能力。木構架中的所有節(jié)點又普遍使用榫卯結合，也具有一定的變形能力，再加上傳統(tǒng)木構架都是采用均衡對稱的柱網(wǎng)平面和梁架布置，使其形成一個具有一定柔性的整體框架結構體系，當?shù)卣鹨u來時，建筑便通過自身的變形消化地震力對結構的破壞能量，從而在一定限度內(nèi)保障了建筑的安全性。

中國的傳統(tǒng)木結構，具有框架結構的種種優(yōu)越性，如“墻倒屋不塌”的功效，但其柔性的連接，又使得它具有相當?shù)膹椥院鸵欢ǔ潭鹊淖晕一謴湍芰?。這次汶川大地震中，許多文物建筑的墻體均不同程度地受損，但主體結構仍未倒塌，就是這種柔性框架結構抗震能力的表現(xiàn)。

古建筑怎么樣抗震？給目前的園林古建什么樣的啟示？

絕招一：古建筑的臺基堪稱整體浮筏式基礎

我國古代很少建造平面復雜的建筑，主要采用長寬比小于2∶1的矩形。規(guī)則的平面形態(tài)和結構布局有利于抗震。傳統(tǒng)建筑往往是中間的一間(當心間)最大，兩側的次間、梢間等依次縮小面寬，這樣的設計非常有利于抵抗地震的扭矩。

中國古代建筑一般由臺基、梁架、屋頂構成，高等級的建筑在屋頂和梁柱之間還有一個斗栱層。中國古代建筑的臺基用現(xiàn)代結構語言描述，堪稱“整體浮筏式基礎”，好比是一艘大船載著建筑漂浮在地震形成的“驚濤駭浪”中，能夠有效地避免建筑的基礎被剪切破壞，減少地震波對上部建筑的沖擊。中國傳統(tǒng)建筑的梁架一般采用抬梁式構造，在構架的垂直方向上，形成下大上小的結構形狀，實踐證明這種構造方式具有較好的抗震性能。優(yōu)雅的大屋頂是中國古代傳統(tǒng)建筑最突出的形象特征之一，而且對提高建筑的抗震能力也做出過相當?shù)呢暙I。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂?shù)?需要復雜結構和大量構件，大大增加了屋頂乃至整個構架的整體性；龐大的屋頂以其自重壓在柱網(wǎng)上，也提高了構架的穩(wěn)定性。

絕招二：斗拱是古建筑抗震中的又一位重要“戰(zhàn)士”

斗拱是中國古代建筑抗震的又一位重要“戰(zhàn)士”，在地震時它像汽車的減震器一樣起著變形消能的作用。它是由若干斗形的木塊和弓形的短枋木相互交接組合而成的構件，用在柱頭頂或額枋之上，起著承托梁架和出挑屋檐的作用。當?shù)卣鸢l(fā)生時，屋頂與柱之間的若干組內(nèi)外檐斗拱像彈簧層一樣起著變形消能的作用，從而大大減少了建筑物的破壞程度。歷史上，很多帶斗拱的建筑都能抵御強烈地震，比如山西大同的華嚴寺，在沒有斗拱的低等級附屬建筑被破壞殆盡的情況下，帶斗拱的主要殿堂仍能幸存，充分說明了斗拱對抗震的貢獻。斗拱但能起到“減震器”的作用，而且被各種水平構件連接起來的斗拱群能夠形成一個整體性很強的“剛盤”，按照“能者多勞”的原則把地震力傳遞給有抗震能力的柱子，大大提高了整個結構的安全性。

絕招三：榫卯是抗擊地震的關鍵

除了這些較顯著的手法外，中國古代傳統(tǒng)建筑中還使用了大量的其他技術措施，這些措施是古建筑抗震的關鍵。比如榫卯的使用，榫卯是極為精巧的發(fā)明，我們祖先早在7000年前就開始使用，這種不用釘子的構件連接方式，使得中國傳統(tǒng)的木結構成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體，不但可以承受較大的荷載，而且允許產(chǎn)生一定的變形，在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量，減小結構的地震響應。

還有如柱子的生起、側腳等技法降低了建筑的重心，并使整體結構重心向內(nèi)傾斜，增強了結構的穩(wěn)定性；柱頂、柱腳分別與闌額、地袱以及其他的結構構件連接，使柱架層形成一個閉合的構架系統(tǒng)，用現(xiàn)代術語來說，就是形成上、下圈梁，有效地制止了柱頭、柱腳的移動，增強了建筑構架的整體性。梁架系統(tǒng)通過闌額、由額、柱頭枋、蜀柱、攀間、搭牽、梁、檁、椽等諸多構件強化了聯(lián)系，顯著增強了結構的整體性；柱子與柱礎的結合方式能顯著地減少柱底與柱礎頂面之間的摩擦，進而有效地產(chǎn)生隔震作用；在高大的樓閣中，如獨樂寺觀音閣、應縣木塔等，都在暗層中設有斜撐，大大強化了構架對水平?jīng)_擊波反復作用的抵抗能力；在外檐柱間設置較厚的墻體，起到現(xiàn)代建筑中“剪力墻”的作用諸如此類，舉不勝舉，大到建筑群體的布局處理，小到構件斷面的尺寸設計，處處都展示出古代工匠們在抗震設計方面的知識和匠心。