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地震古建筑不倒,越古老越抗震是否可信?

我要發(fā)布     發(fā)布日期:2017-08-18 10:50:27  來源:網(wǎng)絡(luò)
核心提示:文保員和工作人員無傷亡報(bào)告,正抓緊核查震區(qū)文物受損情況。據(jù)初步排查,九寨溝縣暫統(tǒng)計(jì)出12處古建筑及近現(xiàn)代重要建筑不同程度受損。
  四川省文物局10日通報(bào),文保員和工作人員無傷亡報(bào)告,正抓緊核查震區(qū)文物受損情況。據(jù)初步排查,九寨溝縣暫統(tǒng)計(jì)出12處古建筑及近現(xiàn)代重要建筑不同程度受損。松潘縣的國家級重點(diǎn)文物保護(hù)單位松潘古城墻和紅軍長征紀(jì)念碑碑園多處墻面出現(xiàn)裂縫。馬爾康市全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位卓克基官寨墻體及屋面多處出現(xiàn)震裂現(xiàn)象。若爾蓋縣省級文物保護(hù)單位茍均橋多處出現(xiàn)裂縫,其他文物點(diǎn)受損情況正在排查中。此外,位于成都平原的四川博物院、金沙遺址博物館、三星堆博物館等文博機(jī)構(gòu)安好。

  千百年老建筑,古老而歷久,見證了歷史的變遷,經(jīng)歷了各種大小災(zāi)害,留下來的可以說經(jīng)過了地動山搖,風(fēng)雨摧殘……但是“地震古建筑不倒,越古老越抗震”是否充分可信?

  雅安地震的“房堅(jiān)強(qiáng)”,又是一棟百年老宅

  當(dāng)年雅安地震導(dǎo)致全市各縣(區(qū))多處房屋嚴(yán)重受損,損毀66.98萬間,倒塌12851間,震中蘆山縣龍門鄉(xiāng)99%以上受損垮塌。寶興縣城、靈關(guān)鎮(zhèn)、大溪鄉(xiāng)房屋全部受損;天全縣80%的房屋受損嚴(yán)重,無法入住。

  然而地震中也有奇跡:震中一座百年老宅巍然屹立,堪稱“屋堅(jiān)強(qiáng)”。坐落于蘆山縣龍門鄉(xiāng)古城村山腳下的張家大院,7戶張姓人家震后在這里照常生活。張家大院為瓦木結(jié)構(gòu)四合院,坐落于蘆山縣龍門鄉(xiāng)古城村山腳下,主人之一張大金說:“建于清朝同治年間的老宅,在地震中除了屋脊脫落幾塊瓦片外,沒有任何損傷。”長征期間,這里曾是紅30軍司令部。

  由于古建筑抗震例子眾多,古建行當(dāng)甚至出現(xiàn)了“墻倒屋不塌”的諺語。“墻倒屋不塌”是古建行當(dāng)通行的諺語,意思是說在遭遇強(qiáng)烈地震的時(shí)候,古建筑的墻壁倒塌了,但木構(gòu)屋架依然屹立。言外之意,是對其“抗震性能”的標(biāo)榜。

  在保存至今的眾多古代木結(jié)構(gòu)建筑中,天津薊縣的獨(dú)樂寺和山西應(yīng)縣木塔在抗震方面的表現(xiàn)尤其突出。獨(dú)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(dú)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(qiáng)震,“薊縣城官廨民舍無一幸存,觀音閣獨(dú)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(gòu)架安然無恙。

  應(yīng)縣木塔位于山西省應(yīng)縣城西北佛宮寺內(nèi),建于遼清寧二年(1056年),應(yīng)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(yàn)。據(jù)史書記載,在木塔建成200多年之時(shí),當(dāng)?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(jì)初軍閥混戰(zhàn)的時(shí)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。

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  抗震的原因基本歸結(jié)為以下幾點(diǎn):

  1、柔性的框架結(jié)構(gòu):墻倒屋不塌

  太極講究“以柔克剛,四兩撥千斤”,而建筑中,中國古代工匠們也是采用這種思維,通過種種巧妙的措施,以最小的代價(jià)將強(qiáng)大的自然破壞力消彌至最小程度。

  中華民族不僅自文明伊始就睿智地選擇了木材等有機(jī)材料作為結(jié)構(gòu)主材,還發(fā)展形成了世界上歷史最悠久、持續(xù)時(shí)間最長、技術(shù)成熟度最高的結(jié)構(gòu)體系—柔性的框架體系。我國木結(jié)構(gòu)技術(shù)迄今至少已有近7000年的歷史。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu),具有框架結(jié)構(gòu)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(dāng)?shù)膹椥院鸵欢ǔ潭鹊淖晕一謴?fù)能力。在汶川大地震中,許多文物建筑的墻體均不同程度地受損,但主體結(jié)構(gòu)仍未倒塌,就是這種柔性框架結(jié)構(gòu)抗震能力的表現(xiàn)。

  3、整體浮筏式基礎(chǔ)、斗栱、榫卯:抗擊地震的關(guān)鍵

  我國古代很少建造平面復(fù)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(jié)構(gòu)布局有利于抗震。傳統(tǒng)建筑往往是中間的一間(當(dāng)心間)最大,兩側(cè)的次間、梢間等依次縮小面寬,這樣的設(shè)計(jì)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(gòu)成,高等級的建筑在屋頂和梁柱之間還有一個斗栱層。

  臺基用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)語言描述,堪稱“整體浮筏式基礎(chǔ)”,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(chǔ)被剪切破壞,減少地震波對上部建筑的沖擊。

  梁架一般采用抬梁式構(gòu)造,在構(gòu)架的垂直方向上,形成下大上小的結(jié)構(gòu)形狀,實(shí)踐證明這種構(gòu)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(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂?shù)?需要復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大量構(gòu)件,大大增加了屋頂乃至整個構(gòu)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(gòu)架的穩(wěn)定性。

  4、其他方面

  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(shù)措施,這些措施是古建筑抗震的關(guān)鍵。比如榫卯的使用:榫卯是極為精巧的發(fā)明,我們的祖先早在7000年前就開始使用,這種不用釘子的構(gòu)件連接方式,使得中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)成為超越了當(dāng)代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。

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  但是古建筑真的更抗震嗎?

  所謂抗震的古建筑,多數(shù)是一些特別的個案,《中國建筑史》(第四版)曾經(jīng)對古建筑的抗震性能有過非常樂觀的評論,認(rèn)為“許多經(jīng)受過大地震的著名木架建筑如天津薊縣獨(dú)樂寺觀音閣、山西應(yīng)縣佛宮寺塔都能完好地保存至今,就是有力的證明。”因此,可以認(rèn)為中國木結(jié)構(gòu)建筑體系“有較強(qiáng)的抗震性能”。

  但是這段論述很可能引發(fā)以偏概全的邏輯錯誤,以為中國古建筑的木結(jié)構(gòu)體系都是抗震的。因?yàn)樵摃唵蚊杜e的“許多”像天津薊縣獨(dú)樂寺觀音閣那樣經(jīng)受過多次大地震的考驗(yàn)的實(shí)例,都不過是一些特別的個案;這樣的個案只能證明那些建筑自身具有一定的抗震性能。而如王士禎《居易錄》“己未(康熙十八年,1679年)地震,官廨民舍無一存,獨(dú)〔觀音〕閣不圮”所載,反例的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這些特別的個案,并且會占到壓倒性的絕對多數(shù),這些特別的個案不過是小概率事件而已。在汶川地震中被發(fā)現(xiàn)的甘肅文縣碧口鎮(zhèn)的“最牛民房”則是一個典型的現(xiàn)代版本。從邏輯上講,從個案得不出普遍結(jié)論。某幢建筑在地震中沒有倒塌的事實(shí),并不能證明它所屬的整個結(jié)構(gòu)體系都是抗震的。

  對中國古建筑抗震性能評價(jià)最高的是《中國古代建筑技術(shù)史》。“各國研究抗震建筑,追求的最高目標(biāo)是按9度設(shè)防,我國古代傳統(tǒng)木構(gòu)架建筑,一般都可以基本上達(dá)到這個目標(biāo),這不能不說是我國古代應(yīng)用科學(xué)方面的一項(xiàng)驚人成就。”顯然,這一判斷缺乏事實(shí)和科學(xué)依據(jù),甚至有違常識。

  “墻倒屋不塌”,或有“報(bào)喜不報(bào)憂”之疑

  如果按“墻倒屋不塌”的“標(biāo)準(zhǔn)”,把古建筑劃分為“墻”和“屋”兩部分,把損毀程度劃分為“倒(塌)”和“不倒(不塌)”兩種情況,對古建筑在地震后遺存的狀況做大致描述,可以得到四種排列組合,即“墻倒屋塌”、“墻倒屋不塌”、“墻不倒屋塌”和“墻不倒屋不塌”。在某次地震后,這四種遺存狀況各占多少比例,是很難有可靠的統(tǒng)計(jì)資料的。不過,可以肯定的是,“墻倒屋不塌”只是古建筑震后遺存狀況中的一種,當(dāng)然是比較“成功”的一種。

  從心理學(xué)上說,人們通常傾向于記住特殊的、成功的個案,并把它們當(dāng)成規(guī)律性的事件,而無意中忽略了其發(fā)生的概率究竟會有多大。“墻倒屋不塌”這一諺語的制造者和傳播者,正是利用了人們的這種心理,刻意標(biāo)榜其“成功”的一面,從而掩蓋墻倒屋塌的失敗。

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  在實(shí)際的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,古建筑并不比現(xiàn)代建筑更抗震

  汶川地震后,一位擅長歷史文化名城保護(hù)的專家在一次講座中談到:“前人是以百年的胸襟來建造未來的家園的,因此,在建房之初,便考慮到中國地震多發(fā)的國情。”他還回顧1996年麗江地震時(shí)曾經(jīng)說過:“麗江的房子都是老房子,我們中國建的老房子有很大的特點(diǎn),叫墻倒柱不倒,都是木結(jié)構(gòu)體系,設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了抗震。”然而,事實(shí)卻是無情的。據(jù)云南防震減災(zāi)網(wǎng)公布的“云南大震震害資料”,當(dāng)年2月3日的麗江,在“地震中破壞最嚴(yán)重的是民族土木結(jié)構(gòu)房屋,磚木結(jié)構(gòu)房屋次之,磚混與框架結(jié)構(gòu)房屋相對較輕,按八度設(shè)防且施工質(zhì)量好的房屋,震后基本完好或僅有輕微破壞。”

  除前述云南防震減災(zāi)網(wǎng)公布的1996年2月3日的麗江地震震害資料外,1995年6月30日、7月10日、7月12日連續(xù)發(fā)生3次的孟連地震也表現(xiàn)出相似的結(jié)果:“震區(qū)房屋結(jié)構(gòu)主要有:穿斗木結(jié)構(gòu)輕質(zhì)房、土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土框架房。土木、磚木結(jié)構(gòu)房屋占震區(qū)房屋總面積的85%以上,曾多次遭受鄰區(qū)地震波及,這次又經(jīng)三個地震的疊加作用,破壞和內(nèi)傷十分嚴(yán)重。1988年瀾滄-耿馬大地震后,按八度設(shè)防興建的磚混、框架結(jié)構(gòu)房屋抗震性能較好,地震中仍有不同程度破壞。”

  據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道2007年6月3日云南普洱市發(fā)生6.4級地震,震區(qū)“城鄉(xiāng)房屋受損嚴(yán)重,土木結(jié)構(gòu)房屋墻體普遍倒塌,磚混結(jié)構(gòu)房屋普遍出現(xiàn)墻體開裂。”

  有江蘇省抗震救災(zāi)專家對汶川地震震后綿竹市房屋震損情況(未包括已經(jīng)倒塌的建筑)做了統(tǒng)計(jì),結(jié)論是:“鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能很好,框架結(jié)構(gòu)次之,底框結(jié)構(gòu)再次之,磚混結(jié)構(gòu)再次之,磚木結(jié)構(gòu)抗震性能最差”。根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖的數(shù)據(jù),在沒有倒塌的房屋中,與其他結(jié)構(gòu)相比,磚木結(jié)構(gòu)基本完好的比例最低(2.85%),嚴(yán)重?fù)p傷的比例最高(54.43%),嚴(yán)重?fù)p傷與中度損傷的合計(jì)比例也是最高(78.8%)。雖然這個統(tǒng)計(jì)未將已倒塌的建筑包含在內(nèi),但是根據(jù)殘存建筑的狀況推斷,磚木結(jié)構(gòu)房屋的“倒塌率”應(yīng)該最高。

  理智推崇,注重后期古建筑保護(hù)

  在民族主義情緒的鼓舞下,以“墻倒屋不塌”證明中國古建筑的抗震性能優(yōu)于西方古建筑的論調(diào)不絕于耳。如西方用“石頭、磚塊壘起的建筑,地震一震全都垮了”,而中國古建筑在“地震發(fā)生時(shí),不會壓死人。相比西方的石頭堆砌,顯然不可同日而語。這就是為什么中國的建筑遠(yuǎn)比西方的建筑壽命長久的奧秘所在”。這不啻為癡人說夢。

  同時(shí),與“墻倒屋不塌”伴隨而來的,還有對現(xiàn)代建筑抗震能力的質(zhì)疑。如“有些古老的木構(gòu)建筑,在受到意外的自然災(zāi)害時(shí),卻顯示出比一般的磚結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)的房屋,有更強(qiáng)的抵抗能力。例如,許多現(xiàn)代的高樓大廈,因經(jīng)受不住地震的襲擊而倒塌,但傳統(tǒng)的木構(gòu)建筑則不然,有的在歷史上經(jīng)受了數(shù)十次地震的襲擊,卻依然如故……由此,確實(shí)可以確認(rèn),它在技術(shù)上也達(dá)到了相當(dāng)高的水平。”以沒有倒塌的古建筑和倒塌的現(xiàn)代建筑(既可能因?yàn)槲醋隹拐鹪O(shè)防,也可能因?yàn)槭?ldquo;豆腐渣工程”)作對照,來證明中國古建筑的抗震優(yōu)勢,這是沒有道理的。因?yàn)樗惶暨x對自己有利的案例加以解釋,而有意無意地忽視不利的案例,所以其結(jié)論不能成立。
 
標(biāo)簽: 古建筑 地震

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