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应县木塔的建筑结构体系
讲到中国古代建筑,老师曾在课上分析了中国建筑类型,让我最为记忆犹新的是山西应县木塔。作为山西人,我为对自己家乡的文化并不太了解而感到惭愧。听到老师讲那应县木塔的民间传说,更让我深深喜欢上了这个古老的名塔。
应县木塔,全称释迦塔( 佛宫寺释迦塔),中国辽代高层木结构佛塔。在山西省 应县城内西北隅佛宫寺内。因塔内供释迦佛,故名。又因塔身全是木制构件叠架而成,所以俗称 应县木塔。1961年中华人民共和国国务院公布为 全国重点文物保护单位。
塔作为宗教建筑,随佛教传入中国。在塔内,供奉着两颗为全世界佛教界尊宗的圣物 佛牙舍利,它盛装在两座七宝供奉的银廓里,经考证确认为是 释迦牟尼灵牙遗骨。在佛教兴盛的时代,各处都兴建寺庙,有寺必有塔。早期在寺院的布局中塔占据着中心位置,而且在塔的建造中也处处体现着佛教的思想,可见塔与佛教的关系密切。
应县木塔以挺拔的身躯,端庄的造型和悠久的历史被国内外建筑学界称之为建筑瑰宝,又被人们称之为“天下第一塔”。并与巴黎 埃菲尔铁塔和 比萨斜塔并称为世界三大奇塔。 应县木塔是 中国现今绝无仅有的最高、最古老的重楼式纯木结构塔,全塔高67.3米,比有名的 北京白塔还要高16.4米。外看,塔身共分五层六檐,如果加上内里四层暗层,也可以算是九层。此塔建于辽代清宁二年(公元1056年),至今已历957年,虽历经了狂风暴雨、强烈地震、炮弹轰击,塔身上 弹痕累累,但仍可以看见嵌进去的子弹。
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。
二层以上各层均以斗拱挑出平座并设置栏杆供人登临凭栏远眺,塔身逐层向内递收,上部高达十余米的相轮铁刹耸立,造型优美,轮廓线变化富于韵律感,塔身雄壮巍峨,挺拔向上,稳如泰山,正如古人赋诗赞曰:
远观擎天柱,近似百尺莲。
铸就木塔坚固难撼的关键是它绝妙的结构体系。
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。无论内槽柱还是外槽柱,上层柱子都插在下层柱子头的斗拱上,从纵向看,形成两圈柱子网。在四个暗层内可以看到,内外槽柱之间,用斜撑、梁和短柱组成四道水平箍,也可以称为平行桁架式圈梁。两圈柱子网加上四道水平箍,使整个木构框架结合成一体,这跟现代高层建筑所采用的套筒结构相类似,从而使木塔的稳定性很好,增加了抗风抗震能力。这是应县木塔巍然屹立近千年的重要原因。
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。
应县木塔的建造处处体现了中国古代匠师们的智慧之光,以上只是分析了一些感兴趣的问题。从建筑的眼光看,此塔有更多的闪光点。建筑体例的开创,需要的是对基本力学概念的很好把握,以及创新的思维,正如该塔内部结构形式的改进。对于中国木结构中非常重要的传力构件——斗拱,在应县木塔上也应用得非常恰当。一方面,斗拱的应用使得塔的每一层重檐可以形成极其优美的外挑,这中建造手法在中国古建筑里面非常的常见。斗拱的传力本质实际上是通过过渡,将大面积的荷载可靠的“收缩”到梁或者柱子上来。虽然这种所谓的“收缩”看似一个不稳定的平衡,上大下小,实际上了解斗拱真正的构造就明白,层层的展开,横纵的相互咬合,相互限制,使得他们(斗拱的构件组成)紧紧的形成一体,而且拆的程序必须合安装时完全相反才有可能将其拆开。斗拱是中国人的骄傲,是中国古建筑所特有的。
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