扛得住10级地震?传承7000年的黑科技,为何如今的科技无法复制?

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扛得住10级地震?传承7000年的黑科技,为何如今的科技无法复制?

2023-03-28 14:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

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我国古代的四大发明众所周知。它们蕴含着古代智慧的结晶,即使在今天也非常适用。四大发明

除了四大发明之外,古代还有很多其他的黑科技黑科技,让今天的人赞不绝口。

有一种黑科技,传承了7000年。用来建造抗10级地震的房屋,为什么现在不能复制?

榫卯结构

这个黑科技就是大名鼎鼎的榫卯结构榫卯结构,是我国古木结构建筑的主体结构。从民间到皇室都深受人们的喜爱。

完美契合的榫卯结构及其外观由来已久。它存在于文明社会出现之前。

1973年,我国宁波市某古镇出土新石器时代文化遗址,其中最古老的榫卯结构。

研究表明,榫卯结构出现于距6000至7000年前。

还有更古老的榫卯结构吗?也许有,只是考古学家还没有发现。

让人好奇的是,榫卯结构有什么神奇的作用,为什么?

榫卯结构的魔力榫卯结构由柱、梁等组织镶嵌而成。突出的部分叫榫头,凹陷的部分叫榫眼。

榫卯结构的实际应用

榫卯结合构成了整个房子。我们可以简单地将榫头和榫头结构理解为积木。

在制作房屋结构时,需要大量的榫卯“拼缝”。

这种拼接的好处是它们的接口比较灵活,可以承受巨大的压力和拉力。

原因在于特殊的榫卯结构,使各个结构起到了的作用,相互支撑,相互分力。

众所周知,我国的古建筑都是“头重脚轻”的。为了房子的美观和避雨的特点,人们常常给房子“添砖加瓦”,把房子弄得非常漂亮。

太和殿满是金斗

但真正起到支撑作用的梁柱却寥寥无几。如果遇到大风或地震,房子很容易倒塌。

为了避免这种情况,我国古代的工匠们把房屋的结构做成了榫卯相配的结构。

当地震发生时,房子可能会剧烈摇晃,但绝不会倒塌。

由此可见,榫卯结构对于中国古代建筑来说是非常重要的。

根据榫卯结构的优点,人们相继发明了穿斗式、提梁式等各种衍生特殊结构,应用于不同的建筑。

夹榫(插入牙条和牙头)

值得一提的是,榫卯结构不仅用于建筑,还广泛用于家具制作。

即使在科技如此发达的今天,由榫卯结构制成的木制家具仍然是市场的重要组成部分。

采用榫卯结构的家具,不仅外形更加美观,而且耐用性强。

凹凸结合,让接口的咬合力非常强。无论是古式木凳还是桌子,都能承受几个大人的重量。

在建造方面,榫卯结构通常会配合另一项黑科技来加强建筑物的稳固性。

撑持黑科技

这个黑科技就是斗拱,属于梁屋面和屋梁之间的弓形结构。

斗拱结构

相对于榫卯结构,斗拱出现于春秋战国时期,距今约2000多年,但其技术水平和适用范围并不弱于榫卯结构。

斗拱的主要作用是与梁柱一起承受建筑物上部带来的重力。

斗拱也是采用榫卯结构拼接而成。由于斗拱与建筑融为一体,不仔细观察很难察觉其作用。

这也是古人的智慧。一些皇家贵族为了让建筑更加美观,在斗拱上加了花纹装饰。

斗拱在唐代达到顶峰,各种建筑基本采用这种结构形式。可惜后来规定民间不许用这种结构,斗拱就在皇室中流传了下来。

斗拱

榫卯结构与斗拱的结合,让我国的古民居屹立不倒,为后世留下了大量的名胜古迹,其中最为人熟知的就是紫禁城北京市。

真实结构

北京故宫的建筑都是由榫卯结构和斗拱组合而成。从明代始建到今天,已有约500年的历史,历久弥新。

故宫建筑一角

虽然中间经历了多次修缮,但整体结构没有变化。今天的故宫就像一条盘踞在大地上的巨龙,彰显着威严和荣耀。

据说故宫能承受10级地震而不倒塌。

为了验证该说法的真实性,专家们阻止了故宫的建设,并修复了一座小型故宫进行抗震试验。

这个实验引起了国内外媒体的关注。外媒称,中国故宫经不起10级地震,甚至连8级地震都经不起。

故宫平面图

专家能理解这样的疑惑。毕竟国外没有所谓的榫卯结构。他们怎么会懂中国房子的精妙之处呢?

实验开始时,专家将故宫模型场地的震动等级从5级提高到8级。,但是经过摇晃后,房子还能保持原样,经过简单的修缮,完全可以满足居住条件。

这体现了榫卯结构的灵活性。它的变化幅度可能比混凝土结构更大,但整体结构却像不倒翁一样“坚固”。

当专家们将地震等级提高到10级时,所有人的目光都集中在了模型上。

故宫模型地震模拟

故宫模型仅震荡幅度较大,且有倒塌迹象。直到地震结束才倒下。

当然这只是模拟实验,实际情况还需要更多的实验。

但是我们不难发现,故宫的抗震能力真的很强,说不定真的能抗10级地震。

不仅如此,故宫的抗震性也经得起历史的考验。

17世纪中后期,我国发生了著名的燕山大地震。根据当时的历史记载,这次地震的震级很可能超过8级,是近代人类历史上罕见的大地震。

故宫离震源很近,但损失却极小。随后,工匠们对房屋结构进行了检修,没几天,故宫就恢复了原状。

太和殿剖视图

另外还有著名的唐山大地震,或多或少影响到故宫。从建设到现在,发生过大小地震不下200次。

高耸入云的故宫,如今向世界展示了中国榫卯结构的优越性。

让人好奇的是,为什么至今人们还不能用榫卯结构来建造建筑物?

故宫檐角一角

为什么没有榫卯结构?

原因是榫卯结构不适合楼层太高的建筑。

我们已经提到榫卯结构非常灵活,在大风天气容易出现较大的摆动。

今天的楼层往往有20层。高层建筑如果采用榫卯结构,稍有风吹草动就像坐海盗船。

相信没有人会愿意住在这样的摇摇欲坠的房子里。

榫卯结构

而现在的建筑都是钢筋为骨架,混凝土浇筑的房屋根本不用榫卯镶嵌。

所以榫卯结构只能用于特殊的单层或双层房屋。也许一些别墅区的有钱人可能会尝试这种复古风格的结构来防震。如今,榫卯结构更多的运用在家具中,是人们不容错过的古老“黑科技”。

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