地球进入“震动模式”了吗？【以柔克刚】带你认识中国古建筑中的大智慧

根据中国地震台网（CEIC）的数据，仅2024年，【5.0～5.9】级：全球共发生173次，占5级以上地震总数的66.5%，【6.0～6.9】级：77次，*大为台湾花莲县海域7.3级地震，【7.0级以上】10次，*大为日本本州西岸近海7.4级地震，其中：日本本州西岸近海7.4级地震：造成504人死亡、1300余人受伤，是2024年伤亡*严重的地震，新疆乌什7.1级地震：中国大陆*大地震，导致3人死亡、5人受伤，直接经济损失33.2亿元，地震给人类带来的，不仅仅是生离死别，也带来了巨大的经济损失。2025年3 月 28 日 14 时 20 分，缅甸（北纬 21.85 度，东经 95.95 度）发生 7.9 级地震，震源深度 30 千米，随后在 12 分钟后，缅甸（北纬 21.60 度，东经 95.95 度）又发生 6.4 级地震，震源深度同样为 30 千米 。在建筑抗震领域，西方砖石结构建筑秉持 “以刚克刚” 理念，而在中国古代建筑中，中国传统木结构建筑则另辟蹊径，凭借 “以柔克刚” 的独特思维，对抗地震冲击力。通过一系列精妙设计与构造，木结构建筑能以*低的损耗，最大程度化解自然的强大破坏力。有那么一种特殊的结构，却能抵抗地震。在当代，建筑设计普遍将抵御 9 度地震作为重要目标。令人惊叹的是，传统木结构建筑不仅能轻松达到这一严苛标准，而且相较于西方 “刚性抗震” 模式，其实现成本和材料损耗更低。这无疑彰显了 “柔” 在建筑抗震中的强大力量，也为现代建筑设计提供了深刻的启示与借鉴。中国木结构技术的发展，如果仅从浙江余姚河姆渡遗址算起，迄今至少已有近7000年的历史。今天，就让我们来认识一下中华民族的伟大智慧，这个传奇的结构，主打一个：柔性的框架结构：墙倒屋不塌，这种体系的核心讲究的是：整体浮筏式基础、斗栱、榫卯：抗击地震的关键。榫卯的构造方法，不用一个铁钉，一滴胶水，就能让木结构之间严密扣合，达到“天衣无缝”的程度。除了坚实的地基，柔性吸能的斗拱、榫卯连接之外，古建筑在抗震设计上还有一个令人意想不到的地方，那就是它的柱脚是活放在柱础上的（也有通过榫卯连接），当地震较大时，柱脚会发生滑移。

图片来源：BBC《紫禁城的秘密》（2017）中的地震实验想探究中国古建筑强大的抗震能力？不妨从 BBC 的一部纪录片中寻找答案。在纪录片《紫禁城的秘密》里，英国广播公司开展了一项别出心裁的实验。工作人员以紫禁城寿康宫为蓝本，打造了一个比例为 1:5 的缩微模型，并将其安置于振动台上，模拟地震对模型造成的破坏。

图片来源：BBC《紫禁城的秘密》（2017）中的地震实验在纪录片《紫禁城的秘密》中，实验从 4 级地震模拟开始，随后按照 4.5 级、5 级、5.5 级的等级依次递增，每次模拟地震持续 30 秒。

图片来源：BBC《紫禁城的秘密》（2017）中的地震实验当模拟至 7.5 级地震时，模型中砖垒砌的墙壁轰然倒塌，然而木质屋架结构却完好无损。研究人员并未就此停下，而是继续加大振动等级。即便模拟强度提升到 9 级、9.5 级乃至 10 级，木质模型依旧屹立不倒。甚至当模拟达到 10.1 级超强地震时，缩微模型仅仅是来回扭晃，整体架构依然稳固，并未发生倒塌。

图片来源：BBC《紫禁城的秘密》（2017）中的地震实验榫卯和斗拱组成的建筑结构，在短暂的晃动之后，依然“毫发无损”。又将地震的力度加大到9.5级，要知道这种地震强度，相当于200万吨TNT炸药的威力！10.1级的时候，已经快要坍塌了！但是30秒之后，它依旧稳稳地立在那里，只是发生了轻微的位置偏移。应县木塔：中国古代建筑抗震能力的杰出代表

                         图片来源：维基共享山西应县木塔等诸多中国古代建筑，千百年来历经多次强烈地震，却依旧巍峨耸立，向世人展示着中国传统木结构建筑卓越的抗震性能。而木塔恍然不动，在此后的近千年中，木塔经历了多次大地震的考验，而安然无恙，在战乱之际，木塔还承受过200余发炮弹的轰击，亦无大损。应县木塔将结构设计、材料选择与施工工艺完美融合，不仅展示了中国古代木结构建筑的高超技艺，更为现代建筑抗震设计提供了宝贵的借鉴和启示，是中华民族建筑智慧的不朽丰碑。

应县木塔是世界现存*高的木结构建筑，自公元 1056 年竣工起，便扎根于大同盆地地震带上。在建成 200 余年后，木塔迎来了一场极为猛烈的地震。这次地震，余震持续整整 7 天，其威力让木塔周边的房屋纷纷倒塌，瞬间沦为一片废墟。然而，应县木塔却像一位坚毅的巨人，在狂风暴雨般的地震冲击下，依然昂首挺立，用它的坚韧续写着传奇。应县木塔斑驳的木纹里，藏着北宋匠人用墨斗弹出的千年坐标。这座通高67.13米的纯木建筑，用54种斗拱编织出立体的《易经》卦象——明五暗四的楼阁层数暗合"九五至尊"，24根立柱对应节气流转，八角形平面演绎着八卦方位。

在应县木塔的抗震智慧中，榫卯与斗拱如同精密的乐器部件，共同奏响了一曲抵御自然灾害的千年乐章。这座木塔堪称天然的抗震缓冲装置，每个榫卯连接处都如同微型阻尼器，能够有效耗散地震能量；而多重叠加的斗拱结构，则宛如能量吸收器，将破坏力层层消解。数据是*有力的见证：全塔采用 54 种斗拱形式，共计 480 朵之多，因此被誉为 "斗拱博物馆"。这些形态各异的斗拱构件，如同安装在建筑节点处的智能阻尼装置，在地震波的冲击下通过柔性变形吸收能量，使结构始终保持弹性状态。当现代建筑还在依赖耗能减震装置时，这座千年木塔早已将吸能设计融入每一处构造细节。

从整体布局来看，木塔平面呈规整的正八角形。这种对称的几何形状，极大提升了木塔在地震波冲击下的稳定性，有效抵抗地震波引发的扭曲力。木塔下方，是一座高达 4.4 米的砖石基座，它不仅坚实稳固，还如同 “浮筏” 一般，稳稳承载着木塔约 1300 吨的重量，为木塔构筑了坚不可摧的根基。木塔内部，会发现其梁与柱的连接完全依靠斗拱，各构件则通过榫卯咬合。整座木塔主要构件不用一钉一铆，这种连接方式形成了一种介于半固结半活铰的独特状态，不仅能够承受较大弯矩，还在地震来临时，为木塔提供了缓冲的空间。当垂直方向的地震冲击波袭来，木塔能巧妙地通过 “弹跳” 机制，将巨大的破坏性能量有效消解，同时，塔身结构还能对旋转波进行有力抵抗。在木塔的结构体系中，所有柱子通过顶部梁枋相互连接，构成筒形框架，极大地保障了构架的稳定性。柱子之间砌筑的厚实墙体，紧紧包裹着每一根柱子，进一步增强了构架的整体性。这些墙体不仅起到围护作用，更作为剪力墙发挥功效，大幅提升木塔的抗震能力。此外，木塔立柱采用侧脚设计，平面逐层缩小，这一独特做法不仅让塔身呈现出优美的曲线，更有效降低了塔的重心，使整体结构重心向内倾斜，增强了木塔的稳定性，将水平方向的地震冲击力分解为垂直方向的压力。

一、榫卯 —— 柔性连接的智慧榫卯是中国古代木构建筑构件搭接的核心方式，应县木塔也不例外。木塔的榫卯节点与现代的铰接件或半刚接节点有着异曲同工之妙，既能承担承重与传力的重任，又赋予了建筑独特的柔性。这种独特的结构，让木塔在地震中能够适应一定幅度的摆动，避免因反复 “拉扯” 而造成致命的结构性损坏。在地震波的冲击下，榫卯节点如同一个个灵活的缓冲器，有效消耗地震能量，确保木塔的结构安全。二、八角形设计 —— 抵御灾害的几何智慧木塔采用八角形的平面设计，这一设计在抗震和抗风方面具有显著优势。相较于正方形，八角形能有效减少风压，显著提升木塔的抗风性能。追溯历史，唐代及以前的佛塔多为方形，而自五代时期开始，八角形逐渐成为主流，应县木塔便是这一转变的杰出代表，展示了古人对建筑结构与自然环境关系的深刻理解。三、双层套筒式结构 —— 稳固的底层支撑应县木塔底层采用内外双槽双层套筒式结构，类似现代建筑的核心筒结构。这种结构极大地增强了底层的承载能力和整体刚度，为整座木塔提供了坚实的基础。在面对地震等自然灾害时，双层套筒式结构能够均匀分散应力，避免局部受力过大，从而有效提升木塔的稳定性。四、殿阁型构架 —— 强整体性的保障木塔采用殿阁型构架，这是殿堂型构架在多层或高层建筑中的应用。每层构架都设有一圈铺作层，如同现代建筑中的圈梁，围绕木塔一周。木塔共设有 9 个铺作层，其中包括 5 个各层铺作层和 4 个平坐铺作层，这些铺作层形成了 9 道刚性环，极大地增强了整体构架的稳定性。地震发生时，铺作层能够协同工作，共同抵御地震力，确保木塔的结构完整。五、清晰的荷载传递路径 —— 分散风险的策略应县木塔拥有清晰合理的荷载传递路径，从屋架到铺作，再到柱网，最后传递到地基。在这个过程中，屋架传来的力通过各个传力节点进行分解，避免了大的集中荷载对木构建筑的破坏。这种分散荷载的设计理念，在地震发生时尤为重要，能够有效降低地震对木塔的冲击力，保障木塔的安全。六、平坐暗层 —— 强化刚度的秘密武器木塔的平坐暗层中，通过斜撑和立柱将上下铺作层及柱网紧密连接。这些斜撑和立柱不仅强化了暗层的结构刚度，还相当于加强版的 “圈梁”，进一步提升了整座木塔的整体刚度。此外，金代添加的立柱和斜撑，使暗层与上下铺作层形成一个坚固的整体框架，大大增强了木塔的抗震性能。七、合理的用料选择 —— 兼顾安全与经济在选材上，应县木塔遵循合理经济的原则，多采用小料，有效减轻了木塔的自重。同时，工匠们也避免使用过小的材料，确保木塔的承载能力。这种科学的用料选择，既保证了木塔的安全性，又体现了古人在建筑设计中对经济实用性的追求。八、类似缠柱造的结构 —— 稳定的外形设计尽管木塔并非真正的缠柱造结构，但采用了类似缠柱造的设计，使木塔逐层内收，形成下大上小的稳定外形。这种设计不仅在结构上更加合理，还赋予了木塔独特的美学价值，体现了建筑科学性与艺术性的完美统一。整座应县木塔，将结构设计、建造技术与艺术美感完美融合，展现了中国古代木结构建筑的精湛技艺，也彰显了中华民族在建筑智慧上追求卓越、和谐统一的精神内核。抗震建筑：守护生命与财富的现代方舟抗震建筑不仅仅是秀肌肉，其意义远超单一结构安全范畴，它是融合生命安全、经济实力、社会稳定与可持续发展的系统性工程。设计师既要熟知传统的建筑数据，也要不断与时俱进，了解最新、*全的科技、技术、材质、工艺等等，是敢于创新、不断突破自我，创造更加“完美”的建筑，来保护生命与财产安全，成为生命的守护者。

                  图片来源：谷德建筑