有相當(dāng)一批古建筑雖然經(jīng)受了數(shù)百年乃至千余年的風(fēng)雨襲擊和地震劫難，但至今仍巋然挺立甚至完好如初，可謂中國乃至世界建筑史上建筑結(jié)構(gòu)抗震的奇跡。

根據(jù)梁思成等專家學(xué)者研究，有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的抗震方面諸如房屋、佛塔、寺廟、樓臺(tái)亭閣及橋梁等，我們的祖先積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)中既有關(guān)于工程選址、地基處理方面的技術(shù)，也有結(jié)構(gòu)抗震及建筑選材和施工工藝方面的技巧，可以說應(yīng)有盡有。因此，有相當(dāng)一批古建筑雖然經(jīng)受了數(shù)百年乃至千余年的風(fēng)雨襲擊和地震劫難，但至今仍巋然挺立甚至完好如初，可謂中國乃至世界建筑史上建筑結(jié)構(gòu)抗震的奇跡。這些建筑結(jié)構(gòu)既具有極其珍貴的歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值，又具有極其珍貴的觀賞價(jià)值，真不愧為世界建筑史中的奇葩。

建于公元741-755年唐朝天寶年間的河北薊縣獨(dú)樂寺觀音閣，重建于公元984年，距今有1020余年的歷史。觀音閣先后經(jīng)歷了28次地震的襲擊，特別是公元1057年固安6 級(jí)地震、1624年灤縣6 級(jí)地震、1679年三河—平谷8級(jí)地震和1976年唐山7.8級(jí)地震，距薊縣均近在咫尺，但獨(dú)樂寺觀音閣卻安然無恙、紋絲不動(dòng)。其建筑整體的抗震性能之強(qiáng)，令世界建筑界驚嘆，被日本、美國等國內(nèi)外抗震專家稱為中外建筑結(jié)構(gòu)抗震史上的奇跡！該寺主體建筑的觀音閣，為高23米的雙層建筑閣體木構(gòu)架的框架，各節(jié)點(diǎn)以斗拱相連，連接處皆以木齒相咬合，結(jié)構(gòu)極為精巧。我國建筑學(xué)家梁思成先生曾對(duì)觀音閣的五架梁做過動(dòng)靜荷載及撓曲、剪切等應(yīng)力計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)該閣的梁架結(jié)構(gòu)用料非常得當(dāng)，如同經(jīng)過精心計(jì)算。由于觀音閣的用材、結(jié)構(gòu)合理，特別是上層梁架和屋頂較輕柱網(wǎng)布設(shè)整體合理勻稱，卯榫結(jié)合嚴(yán)密而不死板，令地基勻稱、堅(jiān)實(shí)，所以經(jīng)歷了多次強(qiáng)烈風(fēng)暴和地震襲擊與數(shù)次戰(zhàn)亂洗禮，依然我行我素般巍然屹立。

山西應(yīng)縣木塔，始建于公元1056年，距今已有950余年歷史。塔高67.3米，基底直徑30米，平面呈八角形。從外面看去，塔體為5層，但在各層之間均有一個(gè)暗層，所以實(shí)際上為9層。該地區(qū)的地下水水位較淺，因而在塔基為樁的基礎(chǔ)上，當(dāng)年的能工巧匠先砌了高出地面1.5米左右的方形石塊，再砌了高2.5米左右的八角形石基，這令塔基至今穩(wěn)妥牢固，堅(jiān)如磐石。塔內(nèi)木結(jié)構(gòu)層間的暗層，由木立柱與枋斗拱逐級(jí)而上，以多層木框架和木圈梁疊加而成。全塔的斗拱有54種構(gòu)架，所有節(jié)點(diǎn)均具有消能功能和卯榫結(jié)合的特征，塔的暗層加強(qiáng)了塔身整體的安全性，設(shè)計(jì)極為科學(xué)，同時(shí)嚴(yán)密結(jié)構(gòu)、構(gòu)造精細(xì)，是中國古建筑中木塔的極佳代表，被國際建筑界譽(yù)為“世界木塔之冠”。該塔從建立至今的950年間，經(jīng)歷了無數(shù)次暴風(fēng)驟雨和7次大地震的襲擊與戰(zhàn)亂考驗(yàn)?？谷諔?zhàn)爭時(shí)期，居然曾被200余發(fā)炮彈擊中，但古塔整體結(jié)構(gòu)未受重創(chuàng)，經(jīng)過修葺后基本構(gòu)架仍安然無恙。山西應(yīng)縣木塔之所以抗震性能如此強(qiáng)，其原因在于塔身采用了多層木框架結(jié)構(gòu)，木材是柔性建筑材料，所以結(jié)構(gòu)整體柔性很強(qiáng)，可令建筑在受力后易于恢復(fù)原狀。另外，構(gòu)架與結(jié)構(gòu)各節(jié)點(diǎn)，均采用消能作用極強(qiáng)的卯榫結(jié)合，規(guī)整的4個(gè)暗層增加了塔的整體穩(wěn)定性，每組斗拱恰似一道可伸縮的彈性網(wǎng)絡(luò)，緩沖分解受力的作用明顯。應(yīng)縣木塔的結(jié)構(gòu)，充分反映出我國古代工匠師們?cè)诮Y(jié)構(gòu)組合、作用力平衡及結(jié)構(gòu)抗震等方面，擁有卓爾不群的聰明才智和寶貴先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。

“四裂三合”的西安小雁塔是具有典型唐代風(fēng)格的方形密檐式磚塔，始建于公元706-710年唐中宗景龍年間，距今已近1300年歷史?！堕L安縣志》記載，“塔基周一頃十五畝浮圖十五級(jí)高三百余丈”塔座、塔底、塔身特別厚重、高大，在第6層以上塔身建筑造型呈逐漸收縮趨勢(shì)，整體給人以古樸、雄渾、挺撥秀麗之感，是我國古磚塔的鮮有杰作。 小雁塔自建成以來，經(jīng)受了70余次地震襲擊，其中最為嚴(yán)重的4次分別是公元1487年臨潼6級(jí)地震，造成小雁塔沿南北兩測(cè)各層的門窗洞口，從塔頂?shù)降孜萘验_一尺多寬的裂縫，將塔一分為二；公元1521年，西安4 級(jí)地震，該塔竟在一夜之間將一尺多寬的裂縫自己彌合如故，其外再次神奇般觀完好如初；公元1556年，華縣8級(jí)大地震時(shí)，距震中區(qū)80余公里外的小雁塔，同樣也是在一夜之間又沿前次塔身裂縫處再次裂開。其后，又在余震作用下奇跡般復(fù)合、再裂開、又復(fù)合反復(fù)多次。在1920年，海原8.5級(jí)大地震中，西安處于地震破壞區(qū)中心，城樓、墻垣、民房多有搖塌。在這次地震里，小雁塔也未能幸免的第4次裂開，但最終并未垮塌，反而能自我修復(fù)一般，經(jīng)過震后“痊愈”，又出現(xiàn)在世人眼前。如此情形到1965年，國家撥?？罹S修，并用鋼筋加固，才結(jié)束了小雁塔反復(fù)裂合的歷史。小雁塔在近1300年的歲月中，經(jīng)受了70余次地震的摧殘，不僅塔身嚴(yán)重開裂，塔頂也殘?jiān)馑?，使?5層、高46米的塔身現(xiàn)僅有13層43米高在南、北兩側(cè)，各層的同一豎向位置均設(shè)有門窗洞，從塔身結(jié)構(gòu)整體來說，這是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最薄弱的部位，地震時(shí)在塔身整體受力情況下是首先造成破壞的部位，因此造成塔身自上而下的開裂。但該磚砌體塔身施工精細(xì)，塔基既寬厚又緊固，塔身雖裂為兩半但仍堅(jiān)固，而且其重心始終保持穩(wěn)定并傾向塔心，因此才得以裂而不倒。當(dāng)再遭遇地震作用時(shí)，能使塔身產(chǎn)生一定位移，相反的引力令塔身實(shí)現(xiàn)上次裂縫的自動(dòng)合攏，增強(qiáng)了塔身整體抗御地震的能力。當(dāng)又遭遇地震時(shí)，塔身又沿原裂縫再度開裂，這就是小雁塔建塔1300年來如此神秘、巧合的“四裂三合”的根本原因所在。

泉州雙石塔始建于公元860年唐咸通六年，東塔稱“鎮(zhèn)國塔”，西塔稱“仁壽塔”。東塔原為9層木塔后改為7層磚塔，于公元1238年又改建為5層石塔，塔高48.24米，對(duì)稱邊寬18.5米；西塔高44.06米，在公元1130-1237年間的一次大火燒毀后改建為磚塔，公元1225-1227宋寶慶年又將其改建為石塔。東、西雙塔現(xiàn)均為5層8角形、五檐仿木結(jié)構(gòu)的樓閣式網(wǎng)巖結(jié)構(gòu)。公元1604年，泉州當(dāng)?shù)匕l(fā)生了一次8級(jí)大地震，本地烈度高達(dá)10級(jí)，此外先后于1607年和1609年，又發(fā)生了兩次6級(jí)左右的強(qiáng)余震。在8級(jí)大地震時(shí)，雙塔的東塔“第一層石墜，第二、三層扶欄因之并碎”，西塔則完好無損，至今僅見梁裂現(xiàn)象，塔基與雙塔結(jié)構(gòu)整體均保持完好，建筑結(jié)構(gòu)抗震性能堪稱“世界抗震第一石塔”。之所以如此強(qiáng)大的抗震功能，其主要原因是雙塔塔身結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，塔形規(guī)則對(duì)稱，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性強(qiáng)。由于2塔身是用規(guī)則的巨形花崗巖石塊疊砌成10.5米的實(shí)心八角柱，尤其支撐塔心的“擎天柱”力量強(qiáng)度高，重心穩(wěn)固，承載力強(qiáng)。塔身的8個(gè)轉(zhuǎn)角處，均設(shè)有倚柱柱頂，另附設(shè)有櫨斗、華拱，層層托出以便更好的縮小石梁的跨度，塔心柱與2米厚的外墻之間的石梁和托梁，以榫眼嚴(yán)緊接合，再次雙保險(xiǎn)般的牢固。塔的每層設(shè)4門和4龕門楣，位置逐層互換，既改變了豎向局部位置的受力狀態(tài)，又美觀大方，并且與塔頂8條平衡對(duì)稱的大鐵鏈構(gòu)成比例恰當(dāng)，符合力學(xué)原理的整體結(jié)構(gòu)，令塔身更加莊重威嚴(yán)。由于塔身整體近于圓柱結(jié)構(gòu)，所以從任何方向傳來的力，都能較均勻傳遞到塔身各部位，這也是該雙塔在8級(jí)大地震襲擊下竟仍能傲然屹立、英姿依舊的重要原因。泉州雙石塔既是閩南花崗巖石建筑結(jié)構(gòu)的奇葩，又是閩南祖人花崗巖石建筑結(jié)構(gòu)抗震工藝的精髓，更是我國勞動(dòng)人民古塔建筑智慧和高超造詣的絕妙體現(xiàn)。

神秘的閩南客家“土樓” ，位于福建省西南部的丘陵地區(qū)，是 “客家人”的傳統(tǒng)住宅。這些所謂的“客家人”，原指居住在黃河中、下游一帶的漢人，他們?cè)诠?65-316年間大規(guī)模南遷，“客家人”是相對(duì)于祖居此地的原著人而產(chǎn)生的特有稱謂。這些“外來客”多居住在偏僻的山區(qū)，為了防匪、防盜和防當(dāng)?shù)厝斯簟拔┖匏又贿h(yuǎn)所藏之不密”，所以建造了外形古樸高大，或方或圓形的雄偉壯觀的民居建筑——“土樓”?！巴翗恰币话闶怯蓭资畱羧思衣?lián)合筑建的群居民宅形成，主要建材為就地取土再摻入細(xì)砂、石灰、糯米飯、糖、木條及竹片等經(jīng)反復(fù)攪拌、搗砸均勻后，再由底部一層層夯實(shí)筑成底厚1～2米、上部厚0.5～0.7米、高10～15米的方形或圓形土墻，墻內(nèi)再夯筑隔墻從而建成“土樓”?！巴翗恰倍酁?～5層形，似斧頭狀，稱其“斧頭間”，每層有30余“斧頭間”房屋。樓內(nèi)設(shè)有3～4個(gè)樓梯口與各樓層相通，這種“土樓”很象甘肅省墻體承重類型房屋中夯土墻房屋的2層樓房。所不同的是，“土樓”的土料強(qiáng)度極高，“土墻”外形規(guī)則，特別是圓形“土樓”的任何方向受力均勻，傳遞到結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位，可以很好地承受暴風(fēng)驟雨及抗震。由于 “土樓”墻體既高又厚，其御寒、保溫、隔熱性能極佳，冬暖夏涼，是適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的最佳民宅。另外，它還防匪、防盜，是防御性很強(qiáng)的安全“堡壘”。“土樓”地基座落于山頭或平整后的山坡上，另在基巖或坡積層較淺的地基建有防暴雨和洪水的石階。例如閩南南靖縣書洋鄉(xiāng)一座建于公元1723清雍正年間的“長源土樓”，其1層樓基用幾百斤重的大石塊從河底砌起高52米、長46米的護(hù)墻，再用石塊填成2層樓基，最后用土料夯成高8.17米的土墻。因?yàn)槭┕ぞ?xì)，雖然經(jīng)受了280余年雷雨風(fēng)暴和數(shù)十次地震的襲擊，“長源土樓”依然亭亭玉、容貌如故。 “土樓”中的“壽星”，則是位于閩南華安縣岱山村的圓形“齊云樓”，始建于公元1371年，距今已近640年?！巴翗侵酢笔情}南平和縣蘆溪的“豐作厥寧樓”，該樓始建于公元1662-1722清康熙年間，距今約有310余年。該“土樓”堅(jiān)固的夯土墻底層厚2米，土樓外徑達(dá)77米，其規(guī)模之大可見一斑。樓內(nèi)的水井用3個(gè)圓孔的完整石板蓋覆蓋，既作取水用又利用聲音在井中的共振作用，緊急時(shí)對(duì)孔呼喊，即可傳遍整座“土樓”，成為“信息傳遞器”?？梢婇}南“客家人”的“土樓”，是我國民居傳統(tǒng)建筑中的瑰寶、世界民居生土建筑中的珍寶，更是祖先們結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和人文環(huán)境，塑造而成的絕佳智慧和高超建筑工藝的完美體現(xiàn)。

縱觀中國古建筑，結(jié)構(gòu)抗震性能好的根本原因有4點(diǎn)，一是在于結(jié)構(gòu)整體平面形態(tài)規(guī)則、對(duì)稱、或近圓筒形使結(jié)構(gòu)各部位、各節(jié)點(diǎn)受力相對(duì)均衡，不易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中而造成破壞；二是建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)處理得當(dāng)，寬厚又堅(jiān)固，不易產(chǎn)生因局部地基失穩(wěn)而引起的建筑結(jié)構(gòu)破壞；三是建筑主體結(jié)構(gòu)骨架堅(jiān)固布局勻稱，合理節(jié)點(diǎn)多以聯(lián)結(jié)性能強(qiáng)、消能性好的卯榫結(jié)合，所以承載力強(qiáng)，抗震性能好；四是建筑選材及用材合理恰當(dāng)，工藝精細(xì)，深諳物理學(xué)原理。