夜读史书|故宫可以承受多少级地震？专家模拟测试后连称不可思议
北京联盟_本文原题：故宫可以承受多少级地震？专家模拟测试后连称不可思议
故宫 ， 旧称紫禁城 。 它建成于明朝永乐十八年（1420年） ， 距今刚好600周年 。 故宫的主体建筑都是木质结构 ， 因此对于这座历经600年沧桑的皇宫来说 ， 最大危险不是岁月侵蚀 ， 而是火灾 。 在数百年时间里 ， 故宫中的许多建筑都曾被大火付之一炬 ， 之后又经历灾后重建 。 不过凡事都有两面性 ， 故宫中的木质宫殿对大火毫无抵抗能力 ， 但在对抗地震方面却堪称无可挑剔 。 今天夜读史书就来与大家聊聊故宫为什么不怕地震这个话题 。
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北京地处太行山脉和燕山山脉之间 ， 因此这里的地壳运动活跃 ， 地震自然是无法回避的问题 。 不过 ， 位于北京最中心的故宫在历史上被大火焚毁的次数不少 ， 但却从来没有被地震震塌的记录 。
故宫建筑的主要材料是木头 。 与石材相比 ， 木材在坚固、防火、防虫等方面都处于劣势 。 但木材本身的柔韧性却可以使宫殿在地震中有充分的回旋余地 ， 反之那些用石材建成的高大建筑虽然平时坚固无比 ， 但在强震面前却往往不堪一击 。
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故宫建筑中的连接部分为榫卯结构 ， 它是指将两个木材构件中彼此凹凸部位相互结合连接为一体的传统技术工艺 。 凸出部分叫榫 ， 凹进部分叫卯 。 榫卯的特点是无需使用钉子就能将两块木材构件紧密固定在一起 ， 还可防止木材构件向其他方向扭动 。 更重要的是 ， 榫卯之间的连接虽然坚固稳定 ， 但连接部分还是有一点细小空间 ， 一旦有地震发生时 ， 这些细小空间就能提供很好的缓冲作用 。
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榫卯是故宫建筑的基本要素 ， 而榫卯结构还有一更高级的形式 ， 那便是斗拱 。 斗拱是中国建筑的特有构件 ， 是由方形的斗、升、拱、翘、昂组成 。 斗拱一般都应用于大型建筑的柱与屋顶间之过渡部分 ， 其主要功能是将屋顶的重量均匀集中到支撑房屋的柱子上 。
【夜读史书|故宫可以承受多少级地震？专家模拟测试后连称不可思议】单一榫卯结构就能对抗震发挥很大的缓解作用 ， 复合组成的斗拱数倍提升了缓冲空间 ， 自然也就极大增强了建筑的抗震能力 。 每当强震来临时 ， 故宫中的那些宫殿尽管会产生不同程度的摇晃 ， 但却从来没有散架的危险 。
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看过上面这些介绍后 ， 想必大家对故宫为什么不怕地震已经有所了解 。 那么故宫中的建筑可以承受多少级地震呢？为此故宫专家还真就做过一个抗震模拟测试 。
专家采取传统木匠技法 ， 以缩放1:5的比例在地震台上搭建了一座与真实寿康宫一模一样的宫殿模型 。 地震震级从4.5级（震级每相差1.0级 ， 能量相差大约32倍）开始逐步提升 ， 当模拟地震达到7.5级的时候 ， 寿康宫模型四周的墙体开始垮塌 ， 木质宫殿的柱子和房顶也开始剧烈摇晃 ， 但依然能保持屹立不倒 。 之后专家继续加大模拟地震的震级 ， 令在场所有人都大吃一惊的是 ， 在地震达到10.1级的时候 ， 更加剧烈摇晃的寿康宫模型依然没有垮塌 。 要知道 ， 人类历史上最大的地震为9.5级 ， 其能量相当于20亿吨TNT炸药同时爆炸 。
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为什么在史无前例的震级面前 ， 寿康宫模型依然能保持不倒呢？专家近距离观察发现 。 原来秘诀就在支撑整座宫殿屋顶的木柱上 。 许多人的观念中都觉得柱子应该插入地下 ， 这样能起到更好的固定效果 。 可是故宫宫殿的柱子却是“骑”在地面上 ， 因此当强震来临的时候 ， 整座宫殿可能会发生位移 ， 但却不会出现垮塌 。 当然 ， 这在很大程度上也依赖屋顶与木柱之间的斗拱发挥的缓冲作用 。
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