古代的建築和現代建築誰更能提抗地震
日期:2016/12/14 22:03:40   編輯:古代建築史核心提示:古人建房時,也會在可能的條件下盡量使用名貴木材。可以認為,這種做法一方面要盡可能發揮其材質的力學特性;另一方面也說明古人追求房屋的堅固,並不希望榫卯連接有“可活動性”,所以建造宮殿、廟宇等古代的大型公共建築就要瘋狂地砍伐楠木等名貴木材。用不了好木頭的普通房屋,就只能退而求其次,用榫卯這種“柔性”連接來抗震了。
雲南魯甸“8.03”6.5級強震後,拖姑清真寺依然完好無損;震中龍頭山老街,修建於1949年的龍頭山供銷社三層木樓巍然不倒。
去年蘆山地震震中,一座百年木結構老宅屹立不倒……
幾件被媒體廣泛報道的事實,讓網友發出了如此調侃稱:古建築在地震中總能屹立不倒,而近現代建築卻是成片倒塌,莫非真是今不如古嗎?不如以後都修古建,住古建,這樣地震就不會死人了!
那麼,真的這樣簡單嗎?古建築真的特別“扛震”嗎?
其實,那些結構強度不夠的古建築早在歷次地震中被“優勝劣汰”了。
明嘉靖大地震共有101個縣遭受了破壞,地震使陝、甘、寧、晉、豫等地約28萬平方公裡民房、官署、廟宇、書院淪為廢墟。
清乾隆五十一年五月戊申發生在四川康定南的地震,據清張邦伸的《錦裡新編》(卷14)記錄,“其時地震,川南尤甚,打箭爐及建昌等處數月不止,官捨民廬俱倒塌,被火延燒無一存者,至八月之後,始獲寧居。”
清嘉慶二十一年十月二十日四川爐霍地震,“十月二十日丑時,章谷一帶地震,喇嘛寺及各房屋猝遭倒塌,壓斃漢、番男、婦大小人口甚多……”
在清朝道光三十年八月初七發生於四川西昌、普格間的地震,除了死了二萬多人,時四川總督在奏折中還寫道,“八月初七日夜,西昌縣城內地震。屋宇倒塌,壓斃官民……倒塌居民瓦屋、草房二萬六千一百六間……”
可見,普通的傳統建築在大地震中照樣倒塌,而且完全依照古法修建的普通民居更是震中倒塌的災區。
即便是堅固的古建築在地震面前也不能全身而退,比如嘉靖大地震中較堅固的高大建築物如城樓、寶塔、宮殿全部倒塌。據《陝西通志》記載,位於西安市的小雁塔為唐朝時修建,在此次地震中被震裂,塔身從十五層減少為十三層。
有人又要發問了,在大震面前,古建築的確存在倒塌的情況,但與現在的建築相比,那些經歷大震後依然“健在”的古建築並不是非常罕見,至少可以說明古建築比一部分現代建築更抗震吧。
要回答這個問題,就要看看在近年來地震中倒塌的房屋的結構類型了。
可以發現,近年地震中倒塌的建築以老式(相對於未按照90年代和00年代的新建築條例修建的建築)普通民房為主,而其中又以農村鄉鎮的自建民房為甚。
這類建築往往采取強梁弱柱體系,結構布局不合理,且房子的強度一邊強、一邊弱,“太偏心”。地震來時,房屋底層破壞後向街心一側傾倒。
而那些瞬息即塌的樓房大多是使用空心混凝土預制板作為樓板的磚混建築物,這些水泥預制板被直接擱置在橫梁上或承重牆上,預制板伸出來的鋼筋沒有與相鄰構件拉連,即板體和梁體沒有固定連接。地震來襲時,橫梁或承重牆左右(由地震橫波引發)或上下搖晃(由地震橫波引發),使得預制板脫落,塌落下來的上層預制板又砸塌下面一層的預制板,多米諾骨牌一樣,一層層往下砸,最終把建築物內的所有的人及物埋到最底層的廢墟裡。
無數事實證明,地震時樓房中的水泥預制板等同於“棺材板”——地震波本身不殺人,殺人的是一震即塌的房屋。
至於那些在西南地區農村山鄉普遍存在的竹篾黃土房,土坯房(它們實際上是按照明清古法修建的現代建築),其結構強度甚至不如“棺材板”房。
下面再回過頭來看看古建築的結構是否抗震性更強。
《中國古代建築史》認為中國古建築的“木構架結構由於木材具有的特性,而構架的節點所用斗拱和榫卯又都有若干伸縮余地,因而在一定限度內可減少由地震對這種構架所引起的危害”,“有減少地震危害的可能性”。
但事實上,越精妙的榫卯,越破壞木材原有的力學特性,而這些構件的連接部位往往都是受力的關鍵部位。有古建築結構模型靜力實驗發現,“木結構受力破壞的過程,基本上是節點破壞的過程,材料並未達到塑性,可稱之為結構破壞”。
其實榫卯結構的“可活動性”不過是古人因建築材料質量不過關的一種無奈。這一點還可以從古代家具的制作中得到佐證:明清家具多用材質堅硬的“硬木”制作,除了木紋美觀的因素外,更因為堅硬的木質配合魚鳔等粘接劑,可以保證家具的榫卯連接牢固而不可活動。
古人建房時,也會在可能的條件下盡量使用名貴木材。可以認為,這種做法一方面要盡可能發揮其材質的力學特性;另一方面也說明古人追求房屋的堅固,並不希望榫卯連接有“可活動性”,所以建造宮殿、廟宇等古代的大型公共建築就要瘋狂地砍伐楠木等名貴木材。用不了好木頭的普通房屋,就只能退而求其次,用榫卯這種“柔性”連接來抗震了。
由此可知,不是現存的古代建築結構的抗震性更強,而是其建築材料遠遠優於那些在歷代地震中倒塌的古今建築罷了。而只有建築質量好(結構設計合理、建材質量好、施工質量高),才有好的建築,這才是古今通行的定律。
但為什麼大眾心中會存在“古建築抗震性好”的印象呢?
從邏輯上看,大家犯了從個案得出普遍結論的錯誤。比如某幢建築在地震中沒有倒塌的事實,但並不能證明它所屬的整個結構體系都是抗震的。從心理學上說,人們通常傾向於記住特殊的、成功的個案,並把它們當成規律性的事件,而無意中忽略了其發生的概率究竟會有多大。從文化上講,說好聽的話、說愛聽的話、報喜不報憂、一好遮百丑等等,都是中國傳統文化積澱的陋習,其實質是不敢直面缺點和錯誤。
說到底,拿古建築的劍斬今天“豆腐渣工程”的頭,實在是殺對了人,借錯了刀。