屹立百年、扛住了风吹雨打的建筑物，却扛不住一场地震。无论是日本福岛核电站泄露，还是造成了20多万人死亡的的海地大海啸，背后的成因都是地震。但是在中国有这么一座建筑，经历200多次地震灾害却屹立不倒，能硬抗10.1级大地震，它就是北京故宫。

10级地震究竟是什么概念？故宫为什么可以无视地震的伤害？这个问题最初在英国电视台第4频道制作的纪录片里被提出来。在做故宫建筑模型抗震测试前，英国摄制组曾经做过一些欧洲古代建筑模型的抗震试验，但是这些砖石结构模型的结局都是坍塌。最后他们打算试验一下中国古建筑能不能承受得住这次考验。制作组请到了故宫博物院研究馆员周乾博士，制作了一个标准的故宫建筑模型。测试开始前，参与拍摄该节目的专家理查德和周乾打了个赌：理查德认为故宫建筑模型肯定会被轻松震垮。起初施加3级到4级地震时模型只是在试验台上轻微晃动，随着地震烈度的不断增加，模型晃动的幅度增大，两侧的砖石墙体纷纷垮塌。强度逐渐增加，模型的晃动幅度也越来越大。最终到10.1级地震强度时，地震的强度已超过人类历史记录的最大值，震动制造机也已达到工作极限，然而在如此剧烈的晃动下故宫模型仍然保持稳定摇晃，并且在地震停止后基本能够恢复到初始状态，建筑整体屹立不倒，只有立柱发生了轻微的位移。

• 榫卯结构

理查德称整次实验过程中，古建筑模型像揉太极球一样把地震施加得力一点点地化解，就像中国太极功夫中的以柔克刚。故宫模型表现出的超级抵抗力靠的是什么？这其实归功于古代工匠的隔震理念，也就是利用建筑结构减小地震造成的伤害。中国是世界上最早将其运用到建筑中的国家。故宫建筑的设计建造充分考虑了抗震的需求，采用了多项隔震技术。比如建筑隔震，就是在建筑的一些地方设置可以运动的装置，地震发生的时候，这些装置会在自己的区域内不断运动来耗散吸收部分地震能量从而减轻地震对建筑的损害。在故宫古建筑里面这些可以运动的装置就是我国的第五大发明榫卯结构。故宫古建筑的梁与柱采用榫卯连接，一端做成榫头形式插入事先设计好大小的卯口中，地震发生时榫头会与卯口不断地脱离又连接，形成拔榫现象即榫头从卯口拔出。但是它们两个没有脱离控制，因为榫头始终搭在卯口的位置，整个建筑的建构没有发生变化，这就是故宫建筑利用摩擦减震的方法。工匠们在柱顶上设计斗拱，斗拱由坐、拱、翘、升等小构架由下至上层层叠加而成。地震发生时这些细小构件之间相互挤压错动可以耗散大量地震的能量，并且能让建筑晃动一次的时间变长，产生隔震效果。地震结束后这些小构件基本能恢复到初始位置，整个建筑完好无损。

• 宫灯和柱子

此外屋子里面天花板上吊着许多沉重的宫灯，它们在地震发生时像摆球一样来回晃动，方向永远和建筑物晃动的方向相反，这样一来就减小了建筑的运动。再加上厚重的屋顶在外力作用下也会晃晃悠悠地往复摇摆，它和前面提到的榫卯结构联手起到了很好的隔震效果。与此同时周乾又发现了一个抗震黑科技，那就是故宫的柱根。它们之所以在地震发生时会产生轻微位移是因为柱根根本没有插入地底下，而是直接摆在了柱顶石里，就是柱子底下那块圆形石槽。在地震作用下柱根在柱顶石里往复运动，产生的摩擦力也可以削弱地震的力量。如果柱子不是放在柱顶石上而是插入地基中，反而会因为消解不了地震的能量而断裂。同时立柱的角度也有着看不见的讲究，我们肉眼看到立柱以为它是垂直地面向上的，但其实是每根立柱有轻微的倾斜，总体来看呈现向内收拢的形式和屋顶一起形成了一个稳固的三角形，，无疑也是建筑又上了一层保险。这也就是实验中故宫模型发生位移都是不“散架”的原因。

• 京砖

故宫的地面经历了这么多次地震，竟然也没有发生大规模损坏，这又是什么原因呢？难不成地下也埋藏着一套抗震系统？直到工人们挖开了地砖一切终于水落石出。原来在第一层地砖下面还有一层地砖，将第二层地砖取出后震惊地发现地下竟还有地砖，就这样在众目睽睽之下，工匠一共取出了十五层地砖。这些可全都是货真价实的京砖，每一块都由专门的砖窑生产，上面刻着制造的产地年份，方便砖头出现问题的时候追究责任。这些地砖的制作极为复杂，历史悠久，它们的珍贵程度与金子差不多，所以也被称为金砖。一块金砖从取土到制作完成足足需要七百二十天时间，也就是差不多两年。而整个故宫用了整整八千块京砖足足铺了十五层，抵抗地震的效果可想而知。而且在这层层京砖底下是一层沙土一层碎石的地基，这简直就是一块吸收地震冲击波的海绵，层层沙土会一点一点地削弱地震的威力，这又是一项抗震的古代黑科技。

除了紫禁城，在中国还有年代更久远的抗震木构建筑，它们均体现了古代工匠的超前智慧。比如世界三大奇塔之一的应县木塔，传说中经历地震不倒战火不毁雷击不焚，它的构造体现了斗拱的精妙，是中国建筑史上最具价值的标本。晋祠圣母殿是晋祠中现存最古的建筑，也是北宋木构建筑的典型作品。宋代建筑工匠们研究出来的斗栱结构和形制的变化，在它身上全都表现出来了。纯木建造的万荣飞云楼被誉为中华第一木楼，整座建筑大大小小的接口全部应用的是榫铆嵌套技术，它和应县木塔一起被誉为南楼北塔。

而这些只是我国古代工匠智慧的小小缩影，类似的抗震古建筑，整个故宫有1200座，成为了世界上现存规模最大、保存最完整的古代木构建筑群。我们用现代实验总结出故宫抗震的原理，然而其中所蕴含的智慧已经受住无数次的考验。