600多年经历了200多次地震，故宫依旧无碍，古人的建筑有多智慧

常言道，一物降一物，世间万物都有天敌，而建筑物的克星就是我们熟知的地震。无论是日本福岛核电站泄漏，还是造成了二十多万人死亡的海地大海啸，这背后的成因都是地震。但是在中国，有这么一座建筑经历200多次地震灾害屹立不倒，能硬扛10.1级大地震，它就是北京的故宫。

十级地震究竟是什么概念？故宫为什么可以无视地震的伤害？这个问题最初在英国电视台第四频道制作的纪录片里被提出来，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古代建筑模型的抗震试验，但是这些砖石结构模型的结局都是坍塌，最后他们打算试验一下中国古建筑能不能承受这次考验。制作组请到了故宫博物院研究馆员周乾博士，制作了一个标准故宫建筑模型。

测试开始前，参与拍摄该节目的专家理查德和周乾打了个赌，理查德认为故宫建筑模型肯定会被轻松震垮。起初施加三级到四级地震时，模型只是在试验台上轻微晃动，随着地震烈度的不断增加，模型晃动的幅度增大，两侧的砖石墙体纷纷垮塌，强度逐渐增加，模型的晃动幅度也越来越大。最终到10.1级地震强度时，地震的强度已超过人类历史记录的最大值，震动制造机也已达到工作极限。

然而在如此剧烈的晃动下，故宫模型仍然保持稳定摇晃，并且在地震停止后基本能够恢复到初始状态，建筑整体屹立不倒，只有立柱发生了轻微的位移。理查德称，这次试验过程中，古建筑模型像揉太极球一样，把地震施加的力一点点的化解，就像中国太极功夫中的以柔克刚。

那故宫模型表现出的超级抵抗力到底靠的是什么？这其实归功于古代工匠的隔震理念，也就是利用建筑结构减小地震造成的伤害。中国是世界上最早将其应用到建筑中的国家。故宫建筑的设计、建造充分考虑了抗震的需求，采用了多项隔震技术。

比如建筑隔震，就是在建筑的一些地方设置可以运动的装置，地震发生的时候，这些装置会在自己的区域内不断运动，来耗散、吸收部分地震能量。从而减轻地震对建筑的损害。在故宫古建筑里面，这些可以运动的装置就是我国的第五大发明，榫卯结构。

故宫古建筑的梁与柱采用榫卯连接，一端做成榫头形式，插入事先设计好大小的卯口中，地震发生时，榫头会与卯口不断地脱离又连接。形成拔榫现象，即榫头从卯口拔出，但是它们两个没有脱离控制，因为榫头始终搭在卯口的位置，整个建筑的建构没有发生变化，这就是故宫建筑利用摩擦减震的方法。

工匠们在筑顶上设立斗拱，而斗拱主要由坐、拱、翘、伸等小构架由下至上层层叠加而成。地震发生时，这些细小构件之间相互挤压错动，可以轻轻松松耗散大量地震的能量，并且能让建筑晃动一次的时间变长，产生隔震的效果。而地震结束后，这些小构件基本能恢复到初始位置，整个建筑完好无损。

此外，故宫屋子里面的天花板上吊着许多沉重的宫灯，它们在地震发生时能像摆球一样来回晃动，运动方向永远和建筑物晃动的方向相反，这样一来就减少了建筑的运动。此外，厚重的屋顶在外力作用下也会晃晃悠悠的往复摇摆，他们两个强强联手，起到了很好的隔震效果。与此同时，周乾又发现了一个故宫抗震“黑科技”，那就是故宫的根柱。

它们之所以在地震发生时会产生轻微位移，是因为根柱根本没有插入地底下，而是直接摆在了柱顶石里，就是柱子底下。那块圆形石槽，在地震作用下，柱根在柱顶石里往复运动产生的摩擦力也可以削弱地震的力量。如果柱子不是放在柱顶石上，而是插入地基中，反而会因为消解不了地震的能量而断裂。

同时，立柱的角度也有着看不见的讲究。我们肉眼看到的立柱，通常会以为它是垂直地面向上的，但其实是每根立柱有轻微的倾斜。总体来看呈现向内收拢的形式，和屋顶一起形成了一个稳固的三角形，无疑也是又给建筑上了一层保险，这也就是为什么实验中的故宫模型会发生位移的原因。当然了，大家还会发现，故宫的地面经历了这么多次地震，竟然也没有发生大规模损坏，这又是什么原因呢？难不成地下也埋藏着一套抗震系统。

直到工人们挖开了地砖，一切终于水落石出。原来工匠们发现在第一层地砖下面还有其他地砖，将第二层地砖取出后，震惊地发现地下竟还有地砖。就这样，在众目睽睽之下，工匠一共取出了十五层地砖，这些可全都是货真价实的京砖，每一块都由专门的砖窑生产，上面刻着制造的产地、年份，方便砖头出现问题的时候追究责任。制作工序极为复杂，而且历时很久，它们的珍贵程度与金子差不多，所以也被称为金砖。

一块金砖从取土到制作完成，足足需要七百二十天时间，也就是差不多两年。而整个故宫用了整整八千块京砖。足足扑了十五层，抵抗地震的效果可想而知。而且在这层层金砖地下是一层沙土、一层碎石的地基，这简直就是一块吸收地震冲击波的海绵。层层沙土会一点一点的削弱地震的威力，这又是一项抗震的古代“黑科技”。

除了紫禁城在中国还有年代更久远的抗震偶建筑，他们均体现了中国古代工匠的超前智慧。比如世界三大奇塔之一的应县木塔，传说中经历地震不倒，面对战火不毁，遭遇雷击不焚，它的构造体现了斗拱的精妙，是中国建筑史上最具价值的标本。

而晋祠圣母殿是晋祠中现存最古老的建筑，也是北宋木构建筑的典型作品，宋代建筑工匠们研究出来的，斗拱结构和形制的变化，在它的身上全都表现出来了。纯木建造的万荣飞云楼，被誉为中华第一木楼，整座建筑大大小小的接口全部应用的是榫卯嵌套技术，他和应县木塔一起被誉为南楼北塔，而这只是我国古代工匠智慧的小小缩影。

类似的抗震古建筑，整个故宫有一千两百座，成为了世界上现存规模最大、保存最完整的古代木构建筑群。我们用现代实验总结出故宫抗震的原理，然而其中所蕴含的智慧，早已在历史的无数次考验中大获全胜。