山西应县木塔屹立千年不倒的秘密

　　近日，有意大利研究团队欲破解比萨斜塔不倒之谜，他们提出，斜塔之所以经历至少4次强烈地震但仍屹立不倒，是因为斜塔结构和塔下松软土壤配合，改变了地震时的共振频率。其实像比萨斜塔这样的“塔坚强”并不是意大利独有，我们国家也有一座。

　　1000多年前，我国工匠耗时140年，用10万块木构件，像搭积木一样，建了一座相当于20层楼高的木塔。这就是位于山西省朔州市应县的佛宫寺释迦塔，俗称应县木塔。

　　山西省社科院旅游中心原主任杨晓国研究员说：“应县木塔不用一颗铁钉，3000吨木构件，互相咬合构成塔身，千年间历经地震雷劈、枪击炮轰，却至今屹立不倒，这其中确实有诸多未解之谜。”

　　神奇木塔历经磨难屹立不倒

　　元大德九年四月，距离木塔80公里的大同发生6.5级强烈地震；元顺帝时，应州大地震，塔旁舍宇皆倒塌，唯木塔屹然不动；350年前明朝时，山西灵丘一带曾发生9级强震，房屋倒坍，而120公里之外的木塔丝毫无损；近代，邢台、唐山、大同一带的几次大地震，均波及应县，木塔曾大幅度摆动，风铃全部震响，但强震过后仍巍然屹立。

　　除天灾外，应县木塔还屡受战祸侵扰。据《应县木塔史话》记载，1926年，冯玉祥的军队与阎锡山的军队在此大战。此次战争中，木塔共中弹200余发，大受创伤。1948年解放应县时，守城的国民党军队以木塔为制高点设立了机枪阵地，木塔被12发炮弹击中。奇怪的是，颗颗炮弹都穿塔而过，未在塔中爆炸。

　　据说，应县还曾在塔内召开“万人大会”，每层都安装了喇叭，坐满了人。可以想象，这座木塔要承受多大的重量。

　　虽然遭遇地震、战火、大承重，木塔却至今安然无恙。

　　扛住地震全靠结构巧妙？

　　据杨晓国介绍，木塔的塔基由石料砌成，仅深入地下部分就达2米，总厚度更是超过6.4米，相当于3—4个人的身高。塔基的地上部分分为上下两层，上层为八边形、下层为正方形，四面再各伸出月台，形成一个稳定的大十字结构，塔基表面预留若干柱础，用于承接木柱。

　　32根木柱分为3圈，被放置在柱础之上，形成了一张八角形的柱网，柱子最高可达9米。柱与柱之间再通过“枋”“梁”横向互连，从建筑正上方俯视，它们共同构成了一个“筒体”，大大提高了建筑的稳定性。除此之外，柱网外围还砌以2米厚的土墙，土墙将木柱紧紧包裹，使之更加坚固。

　　应县木塔共使用斗栱54种、480朵，为中国现存古建筑之最。斗栱由多个小型木块铺叠而成，可以承上启下，连接各层柱、梁、枋，也可以悬挑屋檐。当大风、地震来临时，斗栱就像一个可松可紧的弹簧，可以吸收动能，保护主体结构不受侵害。

　　此外，应县木塔的每一层都有由支撑木构成的环状结构，该结构被屋檐遮挡，从外部无法看出，形成暗层。4个暗层有如4道金箍，可以有效约束塔身，防止位移变形。或许正是因为这样的结构才使得应县木塔扛住了地震的巨大冲击。

　　不遭虫蛀全凭麻燕守护？

　　木建结构都怕虫蛀，为什么应县木塔伫立千年之久却没有虫蛀呢？

　　有许多游客去应县木塔可以看到一个景观：每年清明前后以及立秋之后的几天，木塔周围都会有成群的麻燕环绕飞翔。

　　当地人都亲切地称这些麻燕为木塔的守护神。原来应县木塔的木材中会生一种虫，刚好这种虫是麻燕的最爱。麻燕是一种比燕子稍微大一些的候鸟，清明前后来北方，立秋之后再飞回南方。

　　但是有人指出，这一解释并不完美，在木塔底部和内部这些麻燕不能企及的地方，为啥也没有虫蛀发生呢？山西省古建筑保护研究所所长任毅敏说，木塔所用木材主要是油松，本身不易被虫蛀，另外这可能也与当地干燥的气候不利于生虫子有关。

　　躲过雷击因有避雷装置？

　　中国古代所建木塔数以千计，然而却鲜有保存至今，多数木塔毁于火灾，而雷击是引起火灾的一个重要原因。

　　那么应县木塔因何能躲过这千年里大大小小的雷击呢？难道是老天特别眷顾，让它一次雷击都没有遭遇过吗？事实并非如此，木塔四周在雷雨天常有雷击现象。仅上世纪50年代，在离塔100米左右的地方就有两次雷击，但木塔却安然无恙。

　　原来，一般的避雷装置由接闪器、引下线和接地体三部分组成。而木塔上有高达10米的金属塔刹，塔刹全为铁件制成，中心有铁轴一根，插入梁架之内，就像是避雷针(接闪器)，四周设8根铁索正是引雷的引下线。有专家称，这高达10余米的塔刹为“法拉第笼”的上盖，是典型的现代避雷器，起到了避雷的作用。

　　上世纪80年代，由国家自然科学基金委员会批准资助的“应县木塔避雷机制研究”课题组反复研究和试验得出结论：应县木塔存在“绝缘避雷”机制。

　　但任毅敏认为，塔顶虽有铁制塔刹，但并没有金属由此连接至地面，不能成为避雷设施。因此，木塔真正的避雷原因，还没有令人信服的解释，看来关于应县木塔的不倒之谜依然待解。