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榫卯结构是一种中国传统的木结构建筑技术,它是将两块木头连接在一起的一种结构,而不是使用钉子或其他类似的工具。其中,榫是指凸出的零件,而卯是指凹陷的零件,榫卯结构的作用就是将两个零件紧密地连接在一起。
图片源于百度
由于其结构稳定性和耐久性,榫卯结构在中国传统建筑中得到了广泛应用,成为了中国古代建筑文化的瑰宝。
那么榫卯结构厉为什么这么厉害呢?
影响木材的两大因素是温度和湿度。普通的金属铁钉在热胀冷缩下可能会引起相连处的松动,因此使用寿命也会相应缩减。而榫卯是木构建筑的一部分,无论寒暑干湿都能随机应变,因为它热胀冷缩的程度与其他部分同步,整个建筑是一个和谐统一的整体。因此榫卯具有良好的弹性和韧性。这种构件连接方式,使得中国传统的木质结构成为超越当代建筑排架、框架或者钢架的特殊柔性结构体。
不接触其他连接的物件,榫卯的凹凸面相互咬合,负荷能力远大于同质物品,其体现的承重能力超过了木质本身,带有“刚”的效果。榫卯不仅可以承重,还能屈能伸,允许产生一定的变形,甚至还能承受一定的地震之力,在消耗自身的情况下同样能保证韧性。除此之外榫卯结构多样性的好处是显而易见的。它使建筑设计更加灵活,提供了更好的稳定性和耐久性,并增加了建筑的美学价值。
那么榫卯结构到底有多牢固呢?
2017年,英国一家电视台就找到北京故宫博物院工程师,想请求复刻一个太和殿,看看中国古建筑的抗震能力,我们工程师按照原样复制了一座1/5大小的寿康宫建筑,并将其放在地震检测仪上,通过不断增加震级,看它能够挺到第几级。工作人员将地震强度不断增大,到了6级、7级,虽然墙面摇晃厉害,但建筑结构却毫发无损。
然后,实验强度进入9.5级以及更高程度,这是人类有记载以来最高的地震强度,结果和前面差不多。最后到了10.1级,现场所有人都不敢呼吸了,神奇的是,建筑只是发生了轻微的位置偏移,但依旧稳稳地立在那里。10级地震的威力有多大?这么说吧,它相当于150亿吨炸药同时爆炸,巨大的威力连地球都把握不住。如果不是亲眼见证,真的很难想象,这座木头建筑竟有如此惊人的能量。而其之所以能抗住这么强的震级,其背后的榫卯结构功不可没。可见,榫卯虽然是木质连接,但稳定耐用,完全不输强韧的钢筋水泥。
那么将它运用到建筑上呢?
比如山西恒山有座悬空寺,它的建造堪称是中国国风美学的巅峰。
这座建造在悬崖峭壁上的寺庙,仅仅依靠27根木横梁支撑,不用任何钉子和粘合剂,历经千年风雨和多次地震,依旧屹立不倒。这些横梁的支点设计非常巧妙,其中一部分以榫卯结构固定在山体之中,而其他部分则承接寺庙主体建筑。这精巧的结构,相当于利用山体建造了一张桌面,而悬空寺又被搭在这个桌面之上,真是令人叹为观止的建筑奇迹!
除此之外还有应县木塔,应县木塔除了经受风霜雨雪侵蚀外,还遭受了多次强地震袭击,仅烈度在五度以上的地震就有十几次。这其中就是榫卯在发挥巨大的作用。
一是通过榫卯结构形成了套筒框架,使它能够抗撕裂、分解。榫卯结构是木塔的关节,榫卯的抗震性能使它在地震中避免了裂解。二是经典的榫卯结构。由于应县木塔斗拱之间不是刚性连接,所以在受到大风、地震等水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可以吸收和损耗部分能量,起到调整变形的作用,榫卯结构布局的合理性使应县木塔在受到多次地震甚至炮击之后依然屹立不倒。
即便是在钢筋水泥普及的今天,榫卯结构依旧有用武之地。榫卯结构是我国非物质文化遗产之一,在没有钢筋水泥,钉子螺丝的时代用几根木头就能造出楼宇,家具,拱桥,船舶。在一榫一卯之间,外柔内刚,以制为衡,这是属于古代中国的“黑科技”,也是中华民族数千年来匠心与智慧的结晶。
文案:刘宇浩
图片:李梓铖
排版:刘星宇
审核:韩江河
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在一榫一卯之间,外柔内刚,以制为衡,榫卯结构布局的合理性使应县木塔在受到多次地震甚至炮击之后依然屹立不倒。
学习了中国的榫卯结构,多谢了。
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只看楼主 我来说两句-
天地不言
沙发
2023-09-07 09:03:07
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加倍努力
板凳
2023-09-07 08:28:07
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加载更多在一榫一卯之间,外柔内刚,以制为衡,榫卯结构布局的合理性使应县木塔在受到多次地震甚至炮击之后依然屹立不倒。
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学习了中国的榫卯结构,多谢了。
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