地震都撼動不了的榫卯結構，到底有多神奇？

20世紀，世界三次8.6級以上地震，兩次發(fā)生在我國境內。但眾多古建筑經受考驗，主體結構依舊如初，這得益于榫卯結構在古建筑中的廣泛運用。你是否好奇這神秘的榫卯結構，為何能賦予建筑如此驚人的抗震能力？那么，就讓我們一起走進“榫卯”的世界，一探究竟吧！

1、剛柔并濟的中國智慧

榫卯結構是中國傳統(tǒng)工藝中木質之間起到連接作用的一種結構，其中凸出來的部分被稱為“榫”，凹進去的部分被稱為“卯”。搞清楚了名稱之后，咱們再來看看不用一根鐵釘固定的它們?yōu)槭裁茨苓@么牢固呢？

材料性質：木質材料一般有縱向排列的前衛(wèi)構成，這一特性使材料的強度及韌性都集中在縱向，而橫向則相對薄弱。榫卯結構就是根據木材的這一特點，將部分橫向受力轉換至縱向，借用縱向的強度和韌性支撐起力，可謂是將“揚長避短”發(fā)揮到了極致。

其次，與連接處使用金屬釘打造的物品不同，榫卯結構為相同材質的連接，在環(huán)境的溫度和濕度發(fā)生變化時，它們自身的伸縮程度相同，連接兩端的木材會共同收縮或舒張，使得整體結構更加牢固，避免出現(xiàn)因為連接處松動而導致使用壽命縮短的情況。

制作手法：榫卯結構工藝手法復雜，構造方式多樣，凹凸面相互咬合，能夠大大提高連接處的承重能力，甚至大于木質材料本身。

2、久經考驗的抗震性能

我國是一個多震的國家，位于環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，地震活動頻率高、強度大、震源淺、分布廣。20世紀，世界范圍內三次8.6級以上的地震，有兩次發(fā)生在我國境內。然而，許多古老的建筑卻能久經考驗，主體框架結構依舊保持原樣，這就要歸功于榫卯結構在古建筑中的廣泛應用。

其中，最典型的例子就是距今有近一千年歷史的應縣木塔。該塔始建于遼清寧二年（公元1056年）是我國現(xiàn)存最古老的木結構塔式建筑，經過地震和戰(zhàn)亂年代的洗禮，至今仍然傲然矗立，除了能夠抵御地震波扭矩力的正八角形平面設計，和穩(wěn)固結實的磚石臺基，更重要的一個原因就是，塔內梁柱之間的斗拱連接，而這些斗拱的構件都是以榫卯結構進行連接的。

中國科學技術館展品：應縣木塔

相關資料顯示，應縣木塔中運用到榫卯形式的地方多達62種，有54種斗拱。這些榫卯結構讓連接處于半固結半活鉸的狀態(tài)，能夠承受更大的彎矩，同時，在受到地震波中的垂直沖擊波攻擊時，榫卯組件還可以通過“彈跳”的方式消解巨大的破壞能量。除此之外，榫卯將建筑整體連接成一個筒形框架結構，能夠有力地抵抗旋轉波，增加了建筑整體的穩(wěn)定性。因此，不用一釘一鉚的榫卯結構真的可以實現(xiàn)“萬年牢”。

3、現(xiàn)代建筑中的榫卯結構

由于榫卯結構難以通過制作簡單模具而批量制造，人工成本高，因此在現(xiàn)代建筑和家具中已經很少能見到榫卯的身影了。不過，近年來，榫卯憑借其精妙的構思和穩(wěn)固的特性，重新獲得了人們的關注和青睞。

2010年上海世博會上，極具中國氣韻的中國國家館，其承重構件就是利用榫卯工藝制成，懸挑出檐，層層疊加，將檐口額力均勻傳遞到柱子上，最終構成中國木建筑中傳統(tǒng)的“斗冠”造型，舉世矚目的“東方之冠”由此誕生。

中國國家館“東方之冠”

同樣具有代表性的，還有距離“鳥巢”僅一箭之遙的中國科技館新館，館身整體呈正方形，由若干個積木般的塊體互相咬合而成，看上去仿佛我們小時候玩過的“魯班鎖”的巨型版，其中不僅蘊含著重視整體與部分相結合的中國傳統(tǒng)文化理念，也暗示各學科之間互相融合，互相促進。

古人的巧思對現(xiàn)代設計具有很高的借鑒價值，而榫卯結構背后所隱含的工匠精神，在當下，更值得我們所有人學習，通過改進和靈活運用，讓傳統(tǒng)文化重新煥發(fā)光芒。

參考文獻：

《論古建筑中的榫卯結構及其抗震功能》環(huán)球人文地理雜志

《中國古建筑榫卯結構在地震區(qū)運用的優(yōu)勢》現(xiàn)代裝飾（理論）

《榫卯結構在木構建筑中的傳承與發(fā)展》林產工業(yè)