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山西省素有“中國古建筑博物館” 之稱,已發現各類古塔580余座,位居全國首位。在山西,從南到北、由東至西,古塔星羅棋布,以種類多、規模大、歷史久,造型殊、設計妙、結構巧在山西古建筑品類中自成體系,成為中國古建筑中的瑰寶,令人嘆為觀止。
其中山西抗震古建筑的杰出代表——應縣木塔(全稱應縣佛宮寺釋迦塔)作為我國現存最早的木結構樓閣式高層建筑,與法國艾菲爾鐵塔、意大利比薩斜塔并稱為“世界三大奇塔”,經歷多次“天災人禍”依然屹立不倒,挺拔至今,稱得上是一個傳奇。
接下來,
小編就帶大家從木塔自身設計的角度
看看山西近千年木質古建筑——應縣木塔
是如何保護自身安全的?
fire
1.避雷防火
中國古代所建木塔數以千計,然而卻少有木塔保存至今,對于木構建筑而言,“火”一直是其最大的敵人,而雷擊是引起火災的一個重要原因。例如:公元833年,北京法源寺五層木塔就是因雷擊起火;還有“中國古代摩天樓”之稱的洛陽永寧寺塔,僅存世15年,也被是雷擊中,毀于火災。那么佇立在塞外旱地的應縣木塔又是怎樣躲避雷擊避免火災的呢?
原來,在木塔的頂部有一個高十多米的金屬塔剎,塔剎全為鐵件制成,有覆缽、相輪、露盤、寶珠、月牙等,中心有一根鐵軸插入梁架內部,周圍有八根大鐵鏈緊緊系住,專家表示,這種結構類似于一個典型的傘形避雷器,可以在防止雷擊火災方面起到很好的效果,從而保護木塔千年不受雷擊,事實上也是如此,木塔四周在雷雨天常有雷擊現象。僅本世紀50年代,在離塔100米左右的地方就有兩次雷擊,但木塔卻安然無恙。同時也有研究發現,雷擊絕緣性能較好的物體概率要比雷擊導電體的概率小得多,這樣木塔全身數千噸的優質木材也無形間庇護自己免受雷擊。
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2.結構抗震
據史書記載,元大德九年(1305)四月,大同路發生強烈地震,有聲如雷,波及木塔。元順帝時,應州大地震七日,塔旁舍宇皆倒塌,唯木塔屹然不動……更令人驚嘆的是,在1926年發生的軍閥混戰中,釋迦塔中彈200余發,至今彈痕可見,可仍未傷其分毫。1948年解放應縣時,12發炮彈又擊中釋迦塔,木塔仍傲然挺立。
應縣木塔千年不倒的原因首先源于其結構設計十分精巧。從結構上看,木塔是采用兩個內外相套的八角形,將木塔平面分為內外槽兩部分,內外槽之間又分別有地袱、欄額、普柏枋和梁、枋等縱向橫向相連接,構成了一個剛性很強的雙層套桶式結構。這樣,就大大增強了木塔的抗倒伏性能。
木塔的暗層設計也極為巧妙。每兩層之間都設有一個暗層,這些暗層實際起到堅固的結構層的作用。同時在歷代加固的過程中,又在暗層內非常科學地增加了許多弦向和經向斜撐,組成了類似于現代的框架構層。這個結構層具有較好的力學性能,有效提高了塔身抗彎抗剪和抗震的能力,從而造就了釋迦塔超凡的穩固性。
木塔對斗拱和榫卯的使用也十分合理。全塔不用一鐵一釘,全靠構件互相卯榫咬合。木塔內外共設計有54種斗拱,種類之多,國內罕見。每種斗拱都有一定的組合,形態各異、科學嚴密,把梁、柱、枋有機結成一個整體,而且斗拱之間不是剛性連接,所以在受到大風、地震等水平力作用時,木材之間產生一定的位移和摩擦,從而可吸收和損耗部分能量,起到了調整變形的作用。
此外,釋迦塔基土主要由黏土及砂類組成,工程地質條件非常好,其承載力遠大于木塔給予的荷載,所以,直到現在仍然不必擔心木塔會有因“底虛”而傾倒的可能。塔上還居住著成千上萬只麻燕,這些麻燕以木塔上的蛀蟲為食,千百年來起著“護衛神靈”的作用。
正是因為應縣木塔擁有如此科學奇特的設計,才能久歷滄桑而不摧,被世人贊譽為“天下奇觀”。
(部分內容參考搜狐網《世界最高木塔釋迦塔:如何逃過地震、兵火摧殘屹立千年不倒?》)
來源:甘南藏族自治州地震局
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