据考证,在近千年的岁月中,应县木塔除经受日夜、四季变化、风霜雨雪侵蚀外,还遭受了多次强地震袭击,仅裂度在五度以上的地震就有十几次。
据史书记载,元大德九年四月,大同路发生6.5级强烈地震,有声如雷,波及木塔。元顺帝时,应州大地震七日,塔旁舍宇皆倒塌,唯木塔屹然不动。近代,邢台、唐山、大同、阳高一带的几次大地震,均波及应县,木塔大幅度摆动,风铃全部震响,持续一分多钟,过后木塔仍巍然屹立。1926年军阀混战时,木塔曾中弹200余发,至今弹痕可见。然而木塔坚强不屈,仍傲然挺立、直刺云天。
应县木塔其所以能和比萨斜塔、埃菲尔铁塔并称为世界三大奇塔的原因,主要就在于一座木塔,历经千年的风雨沧桑、地震、战争,竟然昂然屹立至今。
专家们历经多年的研究,对应县木塔其所以能创造这样的奇迹,是因为:古代的工匠们实践了千年后的现代建筑理论。
从30年代开始,中国许多专家学者就对木塔千年不倒之谜进行了潜心研究和探索。
中国工程院院士叶可明和江欢成认为,保证木塔千年不倒的原因首先从结构力学的理论上来看,木塔的结构非常科学合理,卯榫咬合,刚柔相济,这种刚柔结合的特点有着巨大的耗能作用,这种耗能减震作用的设计,甚至超过现代建筑学的科技水平。
从结构上看,一般古建筑都采取矩形、单层六角或八角形平面。而木塔是采用两个内外相套的八角形,将木塔平面分为内外槽两部分。内槽供奉佛像,外槽供人员活动。内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接,构成了一个刚性很强的双层套桶式结构。这样,就大大增强了木塔的抗倒伏性能。
木塔外观为五层,而实际为九层。每两层之间都设有一个暗层。这个暗层从外看是装饰性很强的斗拱平座结构,从内看却是坚固刚强的结构层,建筑处理极为巧妙。在历代的加固过程中,又在暗层内非常科学地增加了许多弦向和经向斜撑,组成了类似于现代的框架构层。这个结构层具有较好的力学性能。有了这四道圈梁,木塔的强度和抗震性能也就大大增强了。
斗拱是中国古代建筑所特有的结构形式,靠它将梁、枋、柱连接成一体。由于斗拱之间不是刚性连接,所以在受到大风地震等水平力作用时,木材之间产生一定的位移和摩擦,从而可吸收和损耗部分能量,起到了调整变形的作用。除此之外,木塔内外槽的平座斗拱与梁枋等组成的结构层,使内外两圈结合为一个刚性整体。这样,一柔一刚便增强了木塔的抗震能力。应县木塔设计有近六十种形态各异、功能有别的斗拱,是中国古建筑中使用斗拱种类最多,造型设计最精妙的建筑,堪称一座斗拱博物馆。 |