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10级强震不倒 故宫古建抗震功夫是若何炼成的?-澳门博彩全讯2

时间:2017-11-10 13:08

10级强震不倒 故宫古建抗震功夫是若何炼成的?

原标题:10级强震不倒故宫古建抗震工夫是如何炼成的

本报记者唐婷

比来,一段“故宫建筑模型在强震模拟中岿然不倒”的视频在微博上火了。这段视频来自英国电视台第4频道制作的纪录片《紫禁城的秘密》。

太和殿立面

太和殿平摆浮搁柱底

太跟殿梁架

故宫博物院研究馆员周干博士是该记载片中展示的故宫建造模型抗震实验的主要设计者。他向科技日报记者介绍道:“这是首次将故宫中某一修建的全部构造模型放置在地动工况下结束测试,结果出人意料,模子经受住了10,腾博会官方网站.1级地震的考验”。

根据地震学实际,一般用地震烈度来表示地震对构筑物的影响程度。但是该片英国导演认为,对英国不雅观众来说,地震烈度的概念比较陌生,而更倾向于接收震级的概念。“因此,在记录片中,用震级来代替烈度描述地震感召强度。”周干表现。

以柔克刚古建模型强震不倒

在做故宫建筑模型抗震测试前,英国摄制组曾经做过一些欧洲现代建筑模型的抗震试验,砖石结构模型都以坍塌了却,中国古建筑木结构能扛过强震吗?测试开始前,加入拍摄该节目的英国专家理查德和周干打了个赌。理查德以为,故宫建筑模型断定会被震垮。

后来,在闭会3级到4级地震时(地震烈度约为5—6度),模型只是在试验台上稍微晃悠。随着地震烈度的一直增加,模型晃动的幅度增大,两侧的砖石墙体出现垮塌。加码到10.1级地震强度时,地震波烈度的峰值已超出历史地震的最大值,振动台加载装置也已达到义务极限。

然而,在如此剧烈的地震作用下,试验模型仍然坚持稳固摇晃,并在震后基本能够恢复到初始状态,建筑全体耸立不倒,立柱只是产生了略微的位移,充足表现了中国传统木构古建在地震作用下“墙倒屋不塌”的特色。

“理查德曾向我描写,他在现场感想到,在强震作用下,有一个巨大的冲击力扑向模型。模型开端摇摆,但是一直保持稳定状况。在复位过程中,澳门博彩全讯2,古建筑模型像揉太极球一样,把地震力往外推了出去。这很像中国太极功夫中的以柔克刚,四两拨千斤。”周干说道。

理念提高强震不倒靠隔震

故宫建筑模型表现出的“强震不倒”靠的是什么?周干指出,中国是世界上最早将隔震理念应用到建筑中的国家,故宫建筑的设计建造中充分考虑了抗震的须要,采取了多项隔震技能,腾博会官方网站

所谓建筑隔震,就是在建筑基础部位安顿可运动装置;地震产生时,经由装置的活动来耗散、接受部分地震能量,并错开地震波的频率,从而减轻地震对建筑的损害。

故宫古建筑的隔震是若何完成的呢?周干举例阐明道,比喻建筑的柱根并非插上天底下,而是平摆浮搁在柱顶石上。地震作用下,柱根在柱顶石下去去运动,发生摩擦滑移隔震成果。

故宫古修筑的梁与柱采取榫卯节点情势连接,梁端做成榫头形式,拔出柱顶预留的卯口中。地震感化下,榫头与卯口之间反复开合转动,并发生小量拔榫。拔榫即榫头从卯口拔出,但不是脱榫,榫头始终搭在卯口地位。这种相对转动也是摩擦减震、隔震机理的表示,澳门博彩全讯2

柱顶之上为斗拱。斗拱由坐、拱、翘、升等小尺寸构架由下至上层层叠加而成。地震作用下,这些微小构件之间彼此挤压、错动,可耗散大批地震能量,腾博会官方网站,并可能延长建筑的晃荡周期,产生隔震效果。地震停止后,这些小构件基本能恢复到初始位置,并保持完整。此外,厚重的屋顶犹如一个胖子,在外力作用下晃闲逛悠的来去摇晃,但一直保持牢固不倒,起到了很好的隔震后果。

力求切实建造表现故宫建造特点模型

太和殿是紫禁城内体量最大、等第最高的建筑物。按英国摄制组最后的设想,他们欲望能复制太和殿的模型停止地震测试。

但受试验条件限制,建筑模型将在一个长宽均为3米的震动平台上吸收地震考验,这意味着要按1∶20比例增加建造太和殿模型,澳门博彩全讯2。“增加20倍后,太和殿模型中木柱便只要火柴棍大小,会导致试验严重掉真。”周干指出。

为了找到一个既能表现故宫建筑典型结构特点,又能满足试验恳求的古建筑,周博士跟摄制组导演重复论证研讨。最后,他们决定以故宫南三所年夜门为原型,依照清工部《工程做法令例》相关规定,对其开间尺寸停止适当调解,加工成缩尺比例约为1∶2的试验模型。

周干先容,模型建造进程中,瓦作、木作、石作等所有工序严格按照清工部《工程做法则例》停止施工。《工程做法则例》是清代官方颁布的建筑施工工艺标准。

在试验模型安装过程中,工人有一些分歧乎复原故宫官式木构古建的施工举动,如对斗拱采用了钉子、柱顶石平面尺寸过小、木材利用了裂纹较大的材料等等。周干都让他们一一停止了拆改,原汁原味地再显故宫官式木构古建的施工工艺特征。

“尤其是斗拱,现代斗拱构件间采用暗销及榫卯咬合,不采用钉子。我们渴望能最大年夜限度还原?贪官式建筑结构特点。”周干说道。

实时保养促进古建筑益寿延年

据统计,自紫禁城建成以来,故宫古建筑禁受了大巨细小至少222次地震的考验,其中不乏像1679年北京平谷发生的8.0级地震和1976年唐山发生的7.8级大地震。

在周干看来,故宫古建筑之所以能抵抗非常罕见的地震,有个无比重要的前提是:这些古建筑在历朝历代掉失落了很好的保护颐养。在古代,皇帝每年城市安排大量经费用于紫禁城建筑的修葺,并有专门的局部担负修葺任务。如明代为工部营缮清吏司,清代为外务府营造司。新中国成破后,故宫博物院先后成破古建部、工程管理处、修缮技巧部来对故宫古建筑停止定期维护和修理。

“建筑就像人一样,存在生命属性,时间长了,不免老化并浮现各类病害,如开裂、拔榫、变形、糟朽等。只有及时采用各种有效措施对它们停滞维护保养,并采用有效加固办法,才华使它们抵御包括地震在内的各类自然灾害,实现延年益寿。”周干说道。

(文章来源:澳门博彩全讯2)

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