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[猎奇]扛得住10级地震?传承7000年的黑科技,为何今天的科技无法复制 [12P] [复制链接]

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人类在不断的繁衍中,学会了应对各种灾害的能力。面对自然灾害,人类虽不能完全阻止它的发生,但是也建立了一套完整的应对措施。地震,这一极具破坏性的自然灾害,常常打的我们措手不及。



在现代,人们为了防止地震灾害做了不少努力,但是以我们现在的技术水平,只能做到在地震波到达的前几秒时进行预警。与我们隔海相望的日本,经常遭受地震灾害,所以日本的对地震灾害的应对措施也是全世界最为先进的。

但就算如此,日本每年仍旧有成百上千的人死于地震灾害。然而在现在科技都束手无策的今天,在我国古代却有这么一个地方,它有着一种独特的技术,能抗住10级地震。这个地方就是故宫。



为什么说故宫可以抗震?这其中运用了怎样的技术?为什么不能用于现代建筑抗震?故宫扛得住10级地震,传承了7000年的黑科技,为何今天的科技无法复制?

抗震的故宫

1976年7月28日,一场唐山大地震将还在睡梦中的人们打了个措手不及。而距离震中只有150公里的故宫却毫发无损。自故宫建成以来,在600多年的时间里,经历了大大小小两百多次地震。而故宫却在一次次的地震中巍然不动。



不过在我们目前的资料中,尚未有10级地震的记录,那故宫可以抗住10级地震的说法从何而来呢?这不得不说到一场模拟抗震实验。

当时,一名外国木工以1:5的比例复原故宫的建筑,并利用机器进行模拟地震测试。在最开始的4.5级地震测试中,模型摇晃得很厉害。但在后续不断地抬高震级的过程中,模型除了摇晃,一点要倒塌的迹象都没有。直至震级调到10级,模型也不过是发生了轻微的位移。



技术玄机

面对10级地震依然屹立不倒,连许多现代建筑都做不到,故宫的建筑又是怎么做到的呢?这就要提到我国古代的一项伟大的技术成就——榫卯结构。榫卯,是我国古代传统建筑和家具的主要结构方式,是中式传统建筑的灵魂。



它是利用两个部件的凹凸部分进行连接的方式。凸出部分叫榫,凹进部分叫卯。它最大的特点就是不用钉子就能将两个构件牢牢嵌套在一起。

而榫卯不仅仅只是将凹凸的两个部件结合起来那么简单,它的结合类型多达几十种,而故宫所用到的榫卯结构也有十几种,包括箍头榫、馒头榫、半榫、透榫等。



可为什么榫卯结构就能抗住地震的晃动呢?榫卯结构在将部件结合在一起时,构件之间互相留有一定的空隙。而这样的空隙可以在建筑晃动时留有一地的晃动空间,这样就不会使建筑因为材料之间的相互摩擦而拦腰斩断。

这就类似于太极中以柔克刚的打法。以柔软缓慢的力道,将外来的强力慢慢卸掉,从而减轻外力的冲击。榫卯结构可以很好地将地震的冲击力削弱,从而使建筑屹立不倒。



除此之外,榫卯结构的抗压能力也很强。有人在榫卯结构的建筑上做实验,发现其可以承受上百吨的重量。在故宫如此大体量的建筑上,其榫卯结构的承重能力更上一层楼。

除了榫卯结构,另外一种建筑结构也起了很大的作用,那就是斗拱。这也是中国古建筑的特有结构,供是在立柱顶、额枋和檐檩间或构架间,探出的一层弓形承重结构,拱与拱之间垫的方形木头叫斗,并称为斗拱。



斗拱是大型建筑柱子与屋顶的过渡结构,它主要承受着上方延伸出去的屋檐,将重力集中到下方的柱子上。这样做的好处,是使得看起来头重脚轻的建筑可以很好地稳定。虽然建筑上方看起来很重,但是斗拱结构将上方的力都集中到下方的柱子上,建筑在遭遇地震时就不会因为上方复杂的结构而倒塌。



并且斗拱结构的多种部件在地震时相互摩擦,相当于一个减震器,能很好地将地震带来的力分散出去。这柱子的摆放也是有讲究的。在安放承重的柱子时,并不是简单地挖洞将柱子放进去。

在做地基时,放柱子的地方都会适当拓宽,预留一部分多余的空间。这样柱子在地震中就有一定的活动空间,从而避免了折断。

无法复制的黑科技

为什么这样好用的技术在如今的抗震技术中没有广泛地运用呢?首先是技术传承的问题。中国的建筑结构不单单只有榫卯和斗拱,还有其他许许多多的建筑结构,这些设计精妙的建筑结构来源已久,其历史可以追溯到春秋战国时期。



由于历史的传承的问题,导致许多的技术并没有流传下来,在时间的洪流中失传了。除了失传的技术,榫卯和斗拱技术的建造是极为复杂的,在古代想要建造这样的建筑需要耗费许多的人力,哪怕是在技术发达的现代,造价成本也极高的。

虽然现在有简化的斗拱和榫卯结构,但是这种简化的结构并不能承受住大地震的冲击,其简化的主要目的是为了方便和节省成本。



并且,虽然有故宫这样的抗震建筑,但并不能代表所有使用榫卯和斗拱结构的建筑都是抗震的。故宫是不可复制的奇迹,不是每一代人都可以造出故宫。榫卯和斗拱结构能否真正运用到抗震技术中,还需要我们进一步探索。

任重道远

世界上,每年都有成百上千的人因为地震灾害死去。抗震这一技术难点也一直是科学家们想要攻克的。我们可以借鉴古人的智慧,从中吸取一些优秀的经验,并运用到现代建筑当中去。



我们也要拓宽思维,新时代的抗震技术,还需要新时代的建筑师来不断创造。相信在未来的某一天,我们一定会探索出坚实耐用抗震的建筑来。

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只看该作者 沙发  发表于: 02-19
首先,我们需要明确一点,故宫的抗震技术并不能保证建筑完全扛得住10级地震。故宫在历史上经历过多次地震,但并非每一次都能完好无损地度过。实际上,故宫在历史上的多次地震中都受到了不同程度的破坏,只是经过修复和加固,依然能够保持原有的风貌。

关于“传承7000年的黑科技”,这个说法有些夸张。故宫的抗震技术主要体现在榫卯结构、斗拱结构、藻井结构等方面,这些技术虽然具有一定的历史渊源,但并非7000年前就已出现。实际上,这些技术在古代的发展过程中,也经历了不断改进和完善的过程。

现代建筑无法完全复制故宫的抗震技术,原因有以下几点:

1. 材料差异:古代建筑主要采用木材为主要材料,而现代建筑则广泛使用钢筋混凝土等材料。木材的柔韧性和抗震性能优于钢筋混凝土,因此在现代建筑中应用故宫的抗震技术会受到一定限制。

2. 结构复杂:故宫的建筑结构非常复杂,包括斗拱、榫卯、藻井等多种结构。这些结构在古代建筑中相互配合,共同起到抗震作用。然而,在现代建筑中,这些结构难以一一复制,因此单纯依靠故宫的抗震技术可能无法达到预期的抗震效果。

3. 抗震技术发展:随着科技的进步,现代建筑已经发展出了一套完善的抗震技术体系,包括钢筋混凝土结构、剪力墙、抗震支架等。这些技术在一定程度上已经能够满足现代建筑的抗震需求,因此没有必要完全依赖故宫的抗震技术。

总之,故宫的抗震技术在一定程度上可以为现代建筑提供借鉴,但并不能完全适用于现代建筑。我们应该充分认识到这一点,并在现代建筑中合理借鉴古代建筑的抗震经验,以提高现代建筑的抗震性能。

故宫的抗震技术主要体现在以下几个方面:

1. 榫卯结构:榫卯结构是古代建筑和家具的主要结构方式,利用两个部件的凹凸部分进行连接。这种结构最大的特点就是不用钉子就能将两个构件牢牢嵌套在一起。榫卯结构具有很好的柔韧性,能够在地震发生时,使建筑产生一定的位移和变形,从而化解地震带来的巨大冲击力。

2. 斗拱结构:斗拱是古代建筑的一种重要结构,位于柱子和屋顶之间,起到传递荷载和抗震的作用。斗拱结构能够将屋顶的重量分散到各个柱子上,减轻单个柱子的负担,提高建筑的整体稳定性。

3. 藻井结构:藻井是古代建筑的一种装饰性结构,位于建筑顶部,具有防火、防水、防尘等功能。藻井结构能够提高建筑的顶部稳定性,减少地震对建筑顶部的破坏。

4. 空心砖墙:故宫的墙壁采用空心砖砌成,这种砖墙具有较好的抗震性能。空心砖墙能够在地震发生时,通过砖块之间的空隙吸收部分地震能量,减轻地震对建筑的破坏。

5. 建筑布局:故宫的建筑布局也具有一定的抗震性能。故宫的建筑群以南北中轴线为中心,东西对称分布,这种布局能够降低地震对建筑群的影响。

然而,虽然故宫的抗震技术在一定程度上可以为现代建筑提供借鉴,但并不能完全适用于现代建筑。原因有以下几点:

1. 材料限制:古代建筑主要采用木材为主要材料,而现代建筑则广泛使用钢筋混凝土等材料。榫卯结构在木材中的表现优于在钢筋混凝土中的表现,因此在现代建筑中应用榫卯结构会受到一定限制。

2. 结构复杂:故宫的建筑结构非常复杂,包括斗拱、榫卯、藻井等多种结构。这些结构在古代建筑中相互配合,共同起到抗震作用。然而,在现代建筑中,这些结构难以一一复制,因此单纯依靠榫卯结构可能无法达到预期的抗震效果。

3. 抗震技术发展:随着科技的进步,现代建筑已经发展出了一套完善的抗震技术体系,包括钢筋混凝土结构、剪力墙、抗震支架等。这些技术在一定程度上已经能够满足现代建筑的抗震需求,因此没有必要完全依赖榫卯结构。

总之,故宫的抗震性能主要得益于其独特的建筑结构和榫卯技术。然而,由于材料、结构和抗震技术的发展,榫卯结构在现代建筑中的应用受到了一定限制。
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xgch 金币 +18 回复认真,加分鼓励 02-19
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