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10.1级地震,故宫模型屹立不倒!古代匠人的设计究竟有何玄妙?

面对天灾,古人的智慧让我们折服:

我们拥有紫禁城,

是何其幸运。

《紫禁城的秘密》

每一个黄皮肤、

黑头发的中国人,

都应该去紫禁城里走一走。

10.1级地震,故宫模型屹立不倒!古代匠人的设计究竟有何玄妙?

循着朱红色的围墙,

一直慢慢、慢慢地走,

走过明黄的琉璃瓦,

走过微翘的层层重檐,

走过悠悠旧时光

轻抚斑驳厚重的城门,缓缓推开,

便是讲不完的历历传说,

诉不尽的世事繁华,

这座城,有着太多太多的秘密

10.1级地震,故宫模型屹立不倒!古代匠人的设计究竟有何玄妙?

它的秘密不仅令国人心生遐想,更让外国人浮想联翩、趋之若鹜。

近期,英国第4电视台推出一系列中国纪录片,其中一集

《紫禁城的秘密》

(Secrets of China's Forbidden City)。

 

详细讲述了这一伟大建筑奇迹的秘密,让一众外国吃瓜观众们全都看傻了眼。

1976年7月28日凌晨,

短短23秒的山崩地裂,

把河北唐山夷为平地。

距离震中150多公里的北京,

也一片惊惧、摇撼不已。

 

只有紫禁城

在短暂的波动之后

竟毫发无伤、复归平静

建成600多年以来,

紫禁城经历了200多场、

极具破坏性的地震,

但每一次都能全身而退,

在风雨之中屹立不倒。

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为解开其中秘密,故宫专家带着外国木匠理查德一起做了个实验。按照1:5的比例,以中国古建筑榫卯和斗拱的结构,复制出一栋微缩紫禁城模型,并对它进行地震模拟测试

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模型依次挑战4级、

4.5级以及5级地震

每次持续30秒,

斗拱结构开始受到拉扯,

整个模型轻微晃动

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接着7.5级,

左右两面的墙,

明显已经支撑不住,

轰然倒塌,

但整体结构依然完整。

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然后,实验强度进入9.5级以及更高程度,这是有记载以来最高的地震强度,相当于200万吨TNT炸药的当量。

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摇晃愈加剧烈

10.1级的时候,

简直是岌岌可危!

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然而,

尽管经历了如此、

持续而又剧烈的晃动,

模型却仍稳稳当当地立在原地,

只是发生了轻微位移。 

红色标记为柱子原先位置

其中的秘密,

就在于这小小的斗拱,

理查德费了九牛二虎之力,

才把一个复杂的斗拱模型组装完成

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这一结构精巧的支架,

由拱形和方斗形木块,

层层交错叠加而成,

不用一颗钉子、一滴粘合剂,

只靠着罗列本身,就能牢固地组装在一起。

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不仅异常坚固,

能承受很大重力,

甚至支撑起巨大的屋顶;

还因其结构本身的特点,

极富灵活性

理查德发现:

紫禁城的斗拱结构,

相当于汽车里的减震器,

木块牢固结合,

每层又有松动的空间,

零件的摩擦和转动,

有效抵消了地震产生的冲击力。

除了机巧的斗拱,

紫禁城的抗震还有玄机——柱子,

一般建筑的柱子,都是深扎在地基里 ,

一遇到强震就会直接从中折断。

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而紫禁城的柱子,

有一定的移动空间,

这就避免了因折断而造成的整栋倒塌,

哪怕遇到强烈的震动,

只会稍微发生一点位移。

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惊诧之余,理查德把紫禁城抗震的秘密用一个词来概括:flexibility(柔韧、灵活)他感慨到:正是这种“柔中带刚”的特点,造就了紫禁城建成600年仍屹立不倒的奇迹,而这也很好地证明了中国传统建筑的天才之处!

故宫,

作为中国最震撼人心的宫殿,

中世纪最伟大的奇迹,

地球上最大的木制建筑群,

所需材料的数量和种类,

也是盈千累万、数不胜数。

为供应这个巨大的建筑工地,大量特殊材料,从全国各地运往这里:

10万多根楠木,来自1800公里外的西南;

铺地板的“金砖”,来自1000多公里外的南方;

8000万块石板,每块都重达24公斤;

金箔则来自南京。

那这些材料都是如何运来的呢?

单是来自四川大山深处的木材,

就足以让人伤透脑筋。

智慧的中国人竟然想到

利用水的力量,

帮这些庞然大物“偷渡”。

木材在四川被砍伐后,

沿金沙江、长江一路南下,

再通过京杭大运河北上进京。

一路上还有军队护送的2万多艘船只,

每年载着4.2亿升的粮食,

供应给故宫建筑工地的民工们。

一时间,

平静的京杭大运河上,

常常上演“漂大木,蔽塞水面”

壮观场面。

运输修建所需石料的难度,

同样令人难以想象。

故宫中轴线的御道,

几乎全是大块汉白玉铺就而成。

而太和殿前的汉白玉台阶,

原石材料更是足足有300吨重。

这些巨大石块,

大都采自京城外60公里的郊区,

单靠人拉车推,到何时才能完工呢?

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据史料记载,当时数万名民工在运送石料的道路两旁,修路填坑。

每隔一里左右掘一口井,

在寒冬腊月、滴水成冰的日子里,

从井里汲水泼成冰道,

然后利用冰道把石块运到京城。

片中对此也进行了模拟实验:

工作人员在一辆木雪橇上,

装上1吨左右的石材,

并试图拉动雪橇,

结果整个冰球队的人都拉不动。

当他们按照史料中所说,

在雪橇底部洒一些水,

雪橇的阻力立刻减小许多,

变得很容易推动。

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中国古人早在600年前,

就采用这种“旱船拖运”的办法。

在巨石下面垫上粗大的圆木,

由民工赶骡拉“旱船”在冰上移动,

运输大块汉白玉石料。

从明成祖永乐四年开始修建,

到永乐十八年竣工,整整十四年。

故宫的修建役使了百万夫役,

和全国各地十万能工巧匠

正是他们用智慧,

建造出这座至今无法超越的奇观!

我们拥有紫禁城,是何其幸运,

而紫禁城正是有了匠人们的智慧,

才屹立不倒,万古流长。