故宮古建筑的梁與柱采用榫卯節(jié)點(diǎn)形式連接，梁端做成榫頭形式，插入柱頂預(yù)留的卯口中。地震作用下，榫頭與卯口之間反復(fù)開(kāi)合轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生小量拔榫。拔榫即榫頭從卯口拔出，但不是脫榫，榫頭始終搭在卯口位置。這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)也是摩擦減震、隔震機(jī)理的體現(xiàn)。
柱頂之上為斗拱。斗拱由坐、拱、翹、升等小尺寸構(gòu)架由下至上層層疊加而成。地震作用下，這些細(xì)小構(gòu)件之間相互擠壓、錯(cuò)動(dòng)，可耗散大量地震能量，并能夠延長(zhǎng)建筑的晃動(dòng)周期，產(chǎn)生隔震效果。地震結(jié)束后，這些小構(gòu)件基本能恢復(fù)到初始位置，并保持完好。此外，厚重的屋頂猶如一個(gè)胖子，在外力作用下晃晃悠悠的往復(fù)搖擺，但始終保持穩(wěn)定不倒，起到了很好的隔震效果。
太和殿梁架
力求真實(shí) 建造體現(xiàn)故宮建筑特征模型
太和殿是紫禁城內(nèi)體量最大、等級(jí)最高的建筑物。按英國(guó)攝制組最初的設(shè)想，他們希望能復(fù)制太和殿的模型進(jìn)行地震測(cè)試。
但受試驗(yàn)條件限制，建筑模型將在一個(gè)長(zhǎng)寬均為3米的震動(dòng)平臺(tái)上接受地震考驗(yàn)，這意味著要按1∶20比例縮小建造太和殿模型�！翱s小20倍后，太和殿模型中木柱便只有火柴棍大小，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)嚴(yán)重失真。”周乾指出。
為了找到一個(gè)既能體現(xiàn)故宮建筑典型構(gòu)造特征，又能滿足試驗(yàn)要求的古建筑，周博士和攝制組導(dǎo)演反復(fù)論證研討。最后，他們決定以故宮南三所大門為原型，按照清工部《工程做法則例》相關(guān)規(guī)定，對(duì)其開(kāi)間尺寸進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，加工成縮尺比例約為1∶2的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>
周乾介紹，模型建造過(guò)程中，瓦作、木作、石作等所有工序嚴(yán)格按照清工部《工程做法則例》進(jìn)行施工�！豆こ套龇▌t例》是清代官方頒布的建筑施工工藝標(biāo)準(zhǔn)。
在試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶惭b過(guò)程中，工人有一些不符合復(fù)原故宮官式木構(gòu)古建的施工行為，如對(duì)斗拱采用了釘子、柱頂石平面尺寸過(guò)小、木材使用了裂紋較大的材料等等。周乾都讓他們逐一進(jìn)行了拆改，原汁原味地再顯故宮官式木構(gòu)古建的施工工藝特征。
“尤其是斗拱，古代斗拱構(gòu)件間采用暗銷及榫卯咬合，不采用釘子。我們希望能最大限度還原眀清官式建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)�！敝芮f(shuō)道。
及時(shí)保養(yǎng) 促進(jìn)古建筑益壽延年
據(jù)統(tǒng)計(jì)，自紫禁城建成以來(lái)，故宮古建筑經(jīng)受了大大小小至少222次地震的考驗(yàn)，其中不乏像1679年北京平谷發(fā)生的8.0級(jí)地震和1976年唐山發(fā)生的7.8級(jí)大地震。
在周乾看來(lái)，故宮古建筑之所以能抵御非常罕見(jiàn)的地震，有個(gè)非常重要的前提是：這些古建筑在歷朝歷代得到了很好的維護(hù)保養(yǎng)。在古代，皇帝每年都會(huì)安排大量經(jīng)費(fèi)用于紫禁城建筑的修繕，并有專門的部門負(fù)責(zé)修繕工作。如明代為工部營(yíng)繕清吏司，清代為內(nèi)務(wù)府營(yíng)造司。新中國(guó)成立后，故宮博物院先后成立古建部、工程管理處、修繕技藝部來(lái)對(duì)故宮古建筑進(jìn)行定期維護(hù)和修繕。
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