古建抗震：從故宮到神廟的啟示

古往今來(lái)，地震與建筑有著密切的關(guān)系。幾千年來(lái)，人類(lèi)一直在探索建造建筑物的最佳方法，以便在災(zāi)難襲來(lái)時(shí)避免或至少減輕災(zāi)難。

中國(guó)：斗拱的秘密

? 建筑師發(fā)現(xiàn)，中國(guó)古代建筑經(jīng)久耐用的最重要因素之一是稱(chēng)為“斗拱”的建筑技術(shù)，字面意思是頂或塊。它是包含在建筑物中的一種結(jié)構(gòu)元素，由木制支架組成。

從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度來(lái)看，斗拱結(jié)構(gòu)是最抗震的建筑形式之一，這種木結(jié)構(gòu)已經(jīng)幫助許多建筑物抵御了數(shù)百次毀滅性地震。這些結(jié)構(gòu)在構(gòu)造時(shí)不使用釘子或膠水，其中的訣竅在于：互鎖拱將重量轉(zhuǎn)移到垂直柱上，從而減少水平梁上的壓力。發(fā)明這種必須由專(zhuān)業(yè)木匠建造的木制結(jié)構(gòu)的功勞可以追溯到中國(guó)古代工程師。

? 歷史學(xué)家克勞斯·茨威格解釋說(shuō)，中國(guó)古代文化中的建筑系統(tǒng)依賴(lài)于比例和協(xié)調(diào)。這不是他們一朝一夕就能發(fā)現(xiàn)的，而是需要幾千年的觀(guān)察，才能從結(jié)構(gòu)上達(dá)到合適的尺寸。這些尺寸使他們能夠建造出既不缺乏美感，又能同時(shí)抵御猛烈地震的建筑。

印加：靈活的建筑

? 從亞洲到南美洲，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被考古專(zhuān)家和建筑師稱(chēng)為“建筑是其最大成就”的文明，也就是印加文明。這些專(zhuān)家所指的建筑是馬丘比丘，這是一座位于秘魯安第斯山脈高處的石頭城堡，建于十五世紀(jì)。

印加建筑是使用緊密排列的石頭建造的——沒(méi)有膠水、水泥或釘子，依靠重力將石頭粘在一起。然而，那些沒(méi)有物理連接的石頭，你無(wú)法在它們之間滑動(dòng)任何東西，即使像信用卡一樣薄。

? 雖然秘魯是地震多發(fā)地區(qū)之一，但這些石頭在重力作用下聚集在一起，經(jīng)受住了1746年一場(chǎng)名為“利馬和卡亞俄”的8.8級(jí)大地震。當(dāng)時(shí)，樓房搖搖晃晃，但并沒(méi)有倒塌。這是由于石頭彼此和諧放置的技術(shù)和比例，因此它們?cè)诘卣鹌陂g和諧地振動(dòng)，然后由于重力再次下壓。到目前為止，這個(gè)地方被認(rèn)為是所有試圖同時(shí)理解這種簡(jiǎn)單而復(fù)雜的建筑技術(shù)的建筑師的目的地，這種建筑有能力承受襲擊地球的最強(qiáng)烈的地震。所以，他們中的一些人花了40多年的時(shí)間來(lái)研究這種架構(gòu)。

? 因此，2016年在秘魯建造的一所大學(xué)建筑被稱(chēng)為“現(xiàn)代馬丘比丘”，并獲得英國(guó)皇家建筑師協(xié)會(huì)頒發(fā)的“世界最佳新設(shè)計(jì)”一等獎(jiǎng)，或許也就不足為奇了。

總之，很可能我們還沒(méi)有足夠的建筑能力來(lái)建造靈活到這種程度的建筑。但是現(xiàn)代建筑已經(jīng)找到了使建筑物在地震中更具靈活性的方法，即通過(guò)構(gòu)建類(lèi)似彈簧的“拉鏈”支柱，從而使建筑物在發(fā)生地震時(shí)的移動(dòng)更加靈活。

日本：安全的位置

? “不要在這里建房?！边@是日本東北海岸一個(gè)小村莊一塊10英尺（約合3米）高的石碑上用日語(yǔ)寫(xiě)的一句話(huà)。這是幾個(gè)世紀(jì)前祖先留下的一句話(huà)，警告后代不要在那個(gè)地方建房，因?yàn)槟抢锖苋菀装l(fā)生海嘯。因此，幾個(gè)世紀(jì)前，日本人就意識(shí)到建造建筑物的方式與建造建筑物的地點(diǎn)同樣重要。人類(lèi)吸取的這一教訓(xùn)，或許是以一種嚴(yán)酷的方式實(shí)現(xiàn)的，并在塑造和改變我們現(xiàn)代的建筑理念方面發(fā)揮了重要作用。

? 我們現(xiàn)在討論的是細(xì)沙土在地震中發(fā)生的“液化”現(xiàn)象。那時(shí)，地球會(huì)變成一攤水或“膠凍”，上面無(wú)法支撐任何一座堅(jiān)固的建筑物。1985年，墨西哥城遭受8級(jí)地震的災(zāi)難，造成數(shù)千人的生命損失，以及耗資數(shù)百萬(wàn)美元的救援和重建行動(dòng)，就是這種現(xiàn)象的一個(gè)例子。

? 我們從這場(chǎng)災(zāi)難中吸取的教訓(xùn)與建筑本身無(wú)關(guān)，而是與我們將建設(shè)的土地的性質(zhì)有關(guān)。許多世紀(jì)后，后代可能會(huì)在所有土壤由細(xì)沙組成的地方找到我們的警告，即建議他們不要在這里建造家園。

古希臘：神廟的擇址

一些文明從過(guò)去的錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，成功地開(kāi)發(fā)出能夠抗震的建筑；一些文明則決定利用地震的影響來(lái)構(gòu)建文化和建筑。

? 在英國(guó)普利茅斯大學(xué)2017年發(fā)表的一項(xiàng)題為“地震斷層可能在塑造古希臘文化方面發(fā)揮了重要作用”的研究中，研究人員提出了一種可能性，即古希臘人可能有意在之前受過(guò)地震活動(dòng)影響的土地上建造神廟，這背后的原因是什么呢？

? 最突出的例子是阿波羅神廟，其歷史可以追溯到公元前1400年。它建在石灰?guī)r上，由于地震活動(dòng)，兩條交叉裂縫使二氧化碳、甲烷和乙烯氣體從埋藏的油氣中釋放出來(lái)。乙烯是一種具有甜味和麻醉作用的氣體。這座神殿的女祭司吸入這些氣體后，進(jìn)入了一種狂喜的狀態(tài)。因此，這座神廟對(duì)希臘文明產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，并成為其文化的一部分。

? 對(duì)于古希臘文明來(lái)說(shuō)，有許多神圣而重要的地方，它們都建在散發(fā)出這些麻醉煙霧的地震斷層之上。地球科學(xué)教授、該研究的作者之一伊恩·斯圖爾特稱(chēng)：“許多重要遺址，尤其是古希臘文明遺址，直接位于地震活動(dòng)造成的斷層線(xiàn)上方。這絕非巧合?！?/p>

（摘自《參考消息》）