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保护世界珍贵古建筑,来看看应县木塔如何实现“自我保护”?

 黄之中 2022-03-20


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山西省素有“中国古建筑博物馆” 之称,已发现各类古塔580余座,位居全国首位。在山西,从南到北、由东至西,古塔星罗棋布,以种类多、规模大、历史久,造型殊、设计妙、结构巧在山西古建筑品类中自成体系,成为中国古建筑中的瑰宝,令人叹为观止。

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其中山西抗震古建筑的杰出代表——应县木塔(全称应县佛宫寺释迦塔)作为我国现存最早的木结构楼阁式高层建筑,与法国艾菲尔铁塔、意大利比萨斜塔并称为“世界三大奇塔”,经历多次“天灾人祸”依然屹立不倒,挺拔至今,称得上是一个传奇。

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接下来,

小编就带大家从木塔自身设计的角度

看看山西近千年木质古建筑——应县木塔

是如何保护自身安全的?

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1.避雷防


中国古代所建木塔数以千计,然而却少有木塔保存至今,对于木构建筑而言,“火”一直是其最大的敌人,而雷击是引起火灾的一个重要原因。例如:公元833年,北京法源寺五层木塔就是因雷击起火;还有“中国古代摩天楼”之称的洛阳永宁寺塔,仅存世15年,也被是雷击中,毁于火灾。那么伫立在塞外旱地的应县木塔又是怎样躲避雷击避免火灾的呢?

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原来,在木塔的顶部有一个高十多米的金属塔刹,塔刹全为铁件制成,有覆钵、相轮、露盘、宝珠、月牙等,中心有一根铁轴插入梁架内部,周围有八根大铁链紧紧系住,专家表示,这种结构类似于一个典型的伞形避雷器,可以在防止雷击火灾方面起到很好的效果,从而保护木塔千年不受雷击,事实上也是如此,木塔四周在雷雨天常有雷击现象。仅本世纪50年代,在离塔100米左右的地方就有两次雷击,但木塔却安然无恙。同时也有研究发现,雷击绝缘性能较好的物体概率要比雷击导电体的概率小得多,这样木塔全身数千吨的优质木材也无形间庇护自己免受雷击。

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2.结构抗


据史书记载,元大德九年(1305)四月,大同路发生强烈地震,有声如雷,波及木塔。元顺帝时,应州大地震七日,塔旁舍宇皆倒塌,唯木塔屹然不动……更令人惊叹的是,在1926年发生的军阀混战中,释迦塔中弹200余发,至今弹痕可见,可仍未伤其分毫。1948年解放应县时,12发炮弹又击中释迦塔,木塔仍傲然挺立。

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应县木塔千年不倒的原因首先源于其结构设计十分精巧。从结构上看,木塔是采用两个内外相套的八角形,将木塔平面分为内外槽两部分,内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接,构成了一个刚性很强的双层套桶式结构。这样,就大大增强了木塔的抗倒伏性能。

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木塔的暗层设计也极为巧妙。每两层之间都设有一个暗层,这些暗层实际起到坚固的结构层的作用。同时在历代加固的过程中,又在暗层内非常科学地增加了许多弦向和经向斜撑,组成了类似于现代的框架构层。这个结构层具有较好的力学性能,有效提高了塔身抗弯抗剪和抗震的能力,从而造就了释迦塔超凡的稳固性。

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木塔对斗拱和榫卯的使用也十分合理。全塔不用一铁一钉,全靠构件互相卯榫咬合。木塔内外共设计有54种斗拱,种类之多,国内罕见。每种斗拱都有一定的组合,形态各异、科学严密,把梁、柱、枋有机结成一个整体,而且斗拱之间不是刚性连接,所以在受到大风、地震等水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可吸收和损耗部分能量,起到了调整变形的作用。

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此外,释迦塔基土主要由黏土及砂类组成,工程地质条件非常好,其承载力远大于木塔给予的荷载,所以,直到现在仍然不必担心木塔会有因“底虚”而倾倒的可能。塔上还居住着成千上万只麻燕,这些麻燕以木塔上的蛀虫为食,千百年来起着“护卫神灵”的作用。

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正是因为应县木塔拥有如此科学奇特的设计,才能久历沧桑而不摧,被世人赞誉为“天下奇观”。

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