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像积木一样的山西应县木塔,为何可以屹立千年不倒

www.sjnhun.com 2024-11-13 16:23 生活

日前,各大社交平台上有座塔很热门——应县木塔。有游客在社交平台上发布应县木塔的视频后,引起网友的热烈讨论。不少人表示:看到应县木塔那一刻真的非常震惊,后劲太大了......

图源:某社交平台

作为世界上现存最古、最高的一座纯木构建筑,应县木塔可谓前无古人后无来者。毕竟,在大多数人的印象中,中国传统的木结构建筑并不高大,帝王的居所多数也就 10 米到 20 米高,而应县木塔的高度可达 67.31 米。当大家面对这座镌刻历朝历代印记的“历史见证者”,确实非常难不被触动。

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那这么高且古老的木结构建筑到底是如何保存下来的呢?今天大家就来详细聊聊这座与比萨斜塔、埃菲尔铁塔并称世界三大奇塔的应县木塔。

应县木塔的结构十分复杂

关于应县木塔,梁思成先生有一句话,“不见此塔,不知木构的可能性到了什么程度。”所以,要说应县木塔,不能不提的就是它那精细巧妙的木构。

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双套筒结构增强了稳定性

应县木塔使用了独特的双套筒结构,这种结构由内套筒与外套筒组成。内槽用于供奉佛像,外槽则供礼佛活动。内槽和外槽之间通过地袱、栏额、梁、枋等纵向横向相连,形成了一个很稳定的框架梁体结构。

应县木塔平面示意图。图源:参考文献

这种结构体系使得木塔的每个部分紧密结合在一块,整体性最强,大大增强了木塔抗倒伏的性能。并且,当木塔遭到外部力量用途时,刚性层会产生拉力内收,从而进一步增强木塔的稳定性。

2

特殊的楼层设计

木塔在结构上分为明层和暗层,相互交替连接。明层是供瞻礼的佛殿层,拥有空间开敞的梁、柱间架,是结构上的柔性层;暗层里有不少斜撑,产生了不少三角形的构架,像现代的桁架结构,愈加稳定,是结构上的刚性层。

这种刚柔相济的设计,使得木塔在面对外力时,柔性层可以起到肯定的缓冲用途,而刚性层则可以提供强大的支撑力。

应县木塔外观图与剖面图。图源:参考文献

在上部重力用途及刚性层协调下,短粗的柔性层柱子具备自复位能力,可以抵抗风或地震等侧向力,从而保证了木塔的整体稳定性。

3

斗拱结构的精妙用途

应县木塔的斗拱结构是其建筑结构的一大闪光点。全塔上下有 59 种不同形式的斗拱,组合方法达 488 朵,有“中国历史斗拱博物馆”的美誉。

斗拱既能够替立柱分担重量,将巨大的屋顶重量均匀地传递到每一根立柱上,减轻了立柱的重压;又能对外来的力量起到缓冲、分散有哪些用途。当遇见地震等外力时,斗拱的榫卯结构可以产生肯定的变形,消耗掉外力的能量,从而保护木塔的主体结构。斗拱的存在,就像是木塔的“减震器”,使得木塔可以在多次地震中安然无恙。

建筑材料也有特殊之处

另外,应县木塔主体用材料为华北落叶松,斗拱则用榆木。

华北落叶松材质坚硬、纹理直、耐腐蚀性强,具备较高的强度和韧性,很合适用于建筑结构。榆木的材质坚硬,且具备较好的加工性能,可以满足斗拱复杂的结构和工艺需要。这类优质的木材,为木塔的长久屹立提供了坚实的物质基础。

建造木塔的工匠们对木材进行了严格的处置,包含干燥、防腐、防虫等工序。通过干燥处置,减少了木材的含水率,使其不容易变形、开裂;防腐和防虫处置则可以预防木材在长期的用法过程中遭到腐蚀和虫蛀,保证了木材的水平和耐久性。这类严格的木材处置工艺,使得木塔的木材可以在历经近千年的时间后,仍然维持较好的性能。

地震中幸存下来的重点原因

历史上,木塔不容易保存,要么毁于失火,要么塌于地震,要么为人摧毁。然而,应县木塔却在历程 40 多次地震、200 多次炮弹袭击和长期大风后,还稳稳地“走”了 960 多年。

这里,很值得一提的还有应县木塔的地基,是由黏土和夯石组成的。

黏土具备较好的粘性和可塑性,可以与夯石紧密结合,形成坚实的基础。夯石则增加了地基的承载能力和稳定性,使木塔可以承受巨大的重量。这种黏土和夯石相结合的地基结构,具备较好的抗震性能,可以有效地分散地震能量,降低地震对木塔的影响。

木塔的石基座厚达 4 米,深厚的地基可以分散木塔的重量,降低地基的沉降和不均匀沉降。即便在长期的用法过程中,地基也可以维持较好的稳定性,为木塔的屹立提供了靠谱的支撑。并且在地震等自然灾害发生时,深厚的地基可以吸收和消耗一部分地震能量,减轻对木塔的影响。

除去以上这类,应县木塔的地点对其保存也有非常大的影响。应县地处山西北部,气候相对干燥,降水较少,这有益于木材的保存。较少的降水降低了木材受潮、腐朽的可能性,延长了木塔的用法寿命。

不过,依据过去文献研究,虽然应县木塔结构对于地震灾害有抗震成效。但遗憾的是,经过长年累月的冲击,部分组件已经开始有损毁的趋势。

目前,这座木塔已经扭曲变形,但应县木塔的维护与修缮工作却从未停歇。不少专家正在探索更多的修缮策略,确保修缮工作万无一失,为其争取更多的时间。期望这座仅存的木塔,最后可以在大伙的努力下保存延续下去。

参考文献

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策划丨一诺

责编丨一诺

审校丨徐来 林林

Tags:山西

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