故宮模型10級(jí)地震不倒 中國(guó)古建筑結(jié)構(gòu)與抗震的秘密
太和殿平擺浮擱柱底
理念先進(jìn) 強(qiáng)震不倒靠隔震
故宮建筑模型表現(xiàn)出的“強(qiáng)震不倒”靠的是什么？周乾指出，中國(guó)是世界上最早將隔震理念應(yīng)用到建筑中的國(guó)家，故宮建筑的設(shè)計(jì)建造中充分考慮了抗震的需求，采用了多項(xiàng)隔震技術(shù)。
所謂建筑隔震，就是在建筑基礎(chǔ)部位安放可運(yùn)動(dòng)裝置；地震發(fā)生時(shí)，通過(guò)裝置的運(yùn)動(dòng)來(lái)耗散、吸收部分地震能量，并錯(cuò)開(kāi)地震波的頻率，從而減輕地震對(duì)建筑的損害。
故宮古建筑的隔震是如何實(shí)現(xiàn)的呢？周乾舉例解釋道，比如建筑的柱根并非插入地底下，而是平擺浮擱在柱頂石上。地震作用下，柱根在柱頂石上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦滑移隔震效果。
故宮古建筑的梁與柱采用榫卯節(jié)點(diǎn)形式連接，梁端做成榫頭形式，插入柱頂預(yù)留的卯口中。地震作用下，榫頭與卯口之間反復(fù)開(kāi)合轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生小量拔榫。拔榫即榫頭從卯口拔出，但不是脫榫，榫頭始終搭在卯口位置。這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)也是摩擦減震、隔震機(jī)理的體現(xiàn)。
柱頂之上為斗拱。斗拱由坐、拱、翹、升等小尺寸構(gòu)架由下至上層層疊加而成。地震作用下，這些細(xì)小構(gòu)件之間相互擠壓、錯(cuò)動(dòng)，可耗散大量地震能量，并能夠延長(zhǎng)建筑的晃動(dòng)周期，產(chǎn)生隔震效果。地震結(jié)束后，這些小構(gòu)件基本能恢復(fù)到初始位置，并保持完好。此外，厚重的屋頂猶如一個(gè)胖子，在外力作用下晃晃悠悠的往復(fù)搖擺，但始終保持穩(wěn)定不倒，起到了很好的隔震效果。
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