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跨越千年历史,感受古塔韵味——西建大土木学院赴山西朔州应县木塔开展古建筑调研实践活动

来源:西安建筑科技大学土木学院 作者:杜佳骐

为响应习总书记推动开展的自然灾害风险普查,进一步调研现存古建筑保护修缮情况,尤其在自然灾害中如何更好地保护古建筑,将中国历史的文化瑰宝完好地保留在祖国大地,为中国古建的保护传承工作贡献建大人的青春力量。西安建筑科技大学土木工程学院赴黄河流域古建筑保护及乡村振兴服务团于8月18日前往山西省朔州市应县,对中国现存最高的全木结构高层塔式建筑——佛宫寺释迦塔(俗称应县木塔)进行考察调研。

梁思成先生考察调研应县木塔时曾深情地说:“好到令人叫绝,喘不出一口气来半天。”在前期文献资料准备学习工作中,实践团成员已对这座距今约1000年、高度相当于20余层现代高楼的古老建筑已有基本的认识。但闻名不如见面,当这座木塔真实出现在实践团成员眼前时,团队成员均不约而同地停下脚步驻足观望,惊叹这座建筑之浩瀚,称赞古人高超精巧的施工造诣,竟能将3000多吨的纯木打造成为眼前这座明五层暗四层,共计九层,60余米高的中国第一木塔!

实践团成员的脚步继续走近这座千年木塔,八角圆柱体的外观远看圆润饱满近瞧却又棱角分明,外圈24根直径64厘米的圆柱与内圈8根直径48厘米的圆柱均匀地分布,联合组成双层塔壁,岿然不动地守护着这座古塔稳定伫立、挺拔如一。抬头仰视,遍布于塔体的各式各样精美的斗栱结构尽收眼底,多种多层的斗栱的巧妙搭接既使得结构上力的传导方向明晰,又为整座木塔增添了大量的艺术气息。

由于历史文物保护与修缮等原因,实践团成员主要对具有十余米挑高的一层木塔进行考察研究,调研由木塔结构研究、抗震条件考察、变形检测学习等三部分组成。

在对木塔一层主体结构受力分析研究中,实践团成员判断,由于超高的柱高可能会导致柱体产生较大的横向偏移,进而引发结构竖向传力出现不均现象,严重危害塔体稳定性,故柱体被严密地包裹在一堵厚重的土墙中以起加固的作用并辅以梁栿联系,加上斜撑连接,形成筒形结构,另外土墙上还留有数以千年的壁画作为装饰点缀。出于对塔中文物的保护,进入塔体后便不再允许相机拍摄。

在对木塔抗震条件考察中,实践团成员经过细致的考察发现,暗层中设有的许多弦向和径向斜撑,具有较好的力学性能,对于结构消耗吸收来自震动的能量有着不可磨灭的作用;另外斗栱设计可以有效缓冲外力冲击,同时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,更增强了木塔的抗震能力。

木材作为建筑结构材料,存在怕潮湿、易腐朽等材性缺陷,最易被众人忽略的精妙设计细节便是在厚重的墙体上设置孔洞,并且可以从外部看到木柱与墙体之间存在空隙,这样为木构件始提供一个干燥通风的环境,既对殿内文物保护起到了至关重要的作用,更对延长构件使用寿命有重要意义。

在变形监测学习中,实践团成员可明显看到木塔第二层承重构件已发生严重的侧向歪斜,其变形程度之大可见一斑。而木塔变形监测具有长周期,高精度等特点,在近年来已利用成熟的测绘方法和技术,如自由设站、三维平差、测量机器人、改进多测回测角软件等测量数据处理方法等进行监测工作,保证了数据精度,同时提高了工作效率。通过2-3个月为一周期的变形监测,对监测数据分周期、年度、累积时间的整理分析。计算变化量、变化速率、累计变化量及累计变化速率、绘制木塔各层偏移情况图、二层各立柱存量以及增量曲线表、基础及各层沉降情况表等、最终以年度总结报告形式表达。

感受古建之美,传承中华文化,土木学子对古建筑保护研究的初心始终不变。实践团队的脚步会走遍更多的古建筑,调研古建筑保护现状,以珍爱之心、尊崇之心调研古建筑,传承与宣扬中华源远流长的历史与文脉。

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