作为世界上规模最大、保存最完好的古代皇宫建筑群，故宫自建成600多年以来，光是地震就经历过大大小小200多次。但每一次地震过后故宫都安然无恙，那么是什么让这偌大的紫禁城冷眼旁观了深宫内的恩怨纠葛，历经几百年风雨却依旧屹立不倒呢？

这就不得不提到中国古代建筑一个凝聚了匠人智慧的重要发明——榫卯结构了。榫卯结构起源于距今约7000年前的河姆渡时期，其历史的悠久甚至超过了汉字。它是古代中国建筑、家具及很多器械的主要结构方式，是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。

简易的榫卯结构图示

如图所示，凸出来的那一部分就是称为榫（或叫榫头），而凹进去的部分叫做卯（或叫榫眼、榫槽），榫卯互相咬合就形成了一个完整的榫卯结构。榫卯结构的特点是不使用钉子，通过结构的相互力限制木构件向各个方向的活动。

可以说榫卯工艺是传统木作最重要的设计语言，也是中式美学的代表之一，正是有了遵循力学原理，实用性极强的榫卯结构，才有了这些历经多次地震依旧保存完好的中华古建瑰宝。

故宫雪景

岁月变迁，随着科技和时代的发展，木结构也在随之发展，现代木结构继承了古人的智慧，拥有更加全面综合的抗震性能，今天就让我们一起来看木结构建筑如何以柔克刚，减轻地震灾害带来的影响。

世界各地每时每刻都会发生数十次强弱不一的地震活动，其中大部分都未被我们注意到。一旦发生高强度的地震，对建筑环境的直接破坏以及人员伤亡的后果是极其沉重的。

随着科技的进步，尤其是人类在材料领域的不断探索，地震频发地区的居住者常常运用一些特定建材来帮助减弱地震发生时的伤亡影响，木材就是其中之一。在每年地震平均多达1500次以上,日平均地震发生率在4次以上的日本，木结构建筑已然成为了主流的建筑形式，其木结构中低层或普通别墅式民居所占比例高达87%，这个数据足以见得日本对木结构民居抗震防震性能的信赖，那么木结构建筑是怎样做到满足他们的抗震需求的呢？

木结构建筑自重轻

木结构建筑的自重只有混凝土建筑的12%-20%。而在地震中，自重越轻，惯性越小，水平荷载也就越小，建筑的晃动幅度也得以减缓。

有研究表明，设定各层面积65㎡的两层普通住宅，建筑面积相同的木造、钢筋混凝土、铁骨造建筑，在遭受相同强度地震的时候，所受的水平外力，木造为30t,铁骨造为60t，而钢筋混凝土则达到了150t。木结构建筑自重轻的优势显而易见。

2.木材为弹性材料

地震产生的侧向力会使建筑物扭曲，使墙体变形，发生折断、垮塌或松脱的情况。与其他建筑材料相比，木结构得天独厚，具有较好的弹性，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，能在地震发生时通过短暂的变形和受力转向将地震荷载吸收，并不会直接折断、垮塌，为人们赢得更多的逃生时间。

3.结构稳定

木结构建筑是由数以百计的结构构件和数以千计的钉节点连接构成的，如果某一个传力路径受到破坏，它所承担的荷载可由邻近的构件或节点予以承担。

木结构房屋传力路径众多，在结构上具有冗余性，在地震中可以提供额外的安全性。

4.便于施救工作的展开

木结构主要由小规格材作为承重件，因此在坍塌时不会直接致命，如果后期的施救工作到位，可更进一步的减少人员伤亡。

木结构建筑重量轻的特性也利于后续的救援工作开展，更容易打开生命通道进行施救。

不仅如此，一般地震后，还会有余震不断发生，环境可能会进一步恶化，木结构较好的弹性使它不容易像其他建筑结构一样发生二次坍塌。

在全球环境共同体的大背景之下，通过木结构建造更多建筑已成为世界各国的共识，多高层也将是现代木结构建筑发展的必然趋势。我们都知道建筑越高，对抗震的需求就越高，木结构的抗震性能优异，那么多高层的木结构还能保持这样高水平的抗震性能吗？

为了测试现代多高层木结构的抗震性能，相关科研人员在加州大学圣地亚哥分校打造了Tallwood 项目抗震测试，参与该项测试的是一个由交叉层压CLT工程木制成的10层木结构建筑。

Tallwood 项目抗震测试‍

在该项测试中，机械振动台模拟了1994 年洛杉矶 6.7 级北岭地震（Northridge earthquake）、和 1999 年台湾地区 7.7 级大地震（921大地震），测试结果表明：现代多高层木结构建筑在应对地震灾害时依旧有着不俗的抗震表现：10层木结构高楼在地震中不仅没有坍塌，还保持了整体结构的完整性。

Tallwood 项目抗震测试

通过本次试验，科研人员们收集到了关键的多高层木结构抗震基础数据，为之后设计更高的木结构建筑提供数据和理论支撑。

Tallwood 项目抗震测试

现代木结构木材在抗震，防风及防火方面的表现都非常优异，国际结构工程公司Fast+Epp的总工程师Nick Bevilacqua表示，现代木结构建筑在地震中能够承受比普通建筑物高30%的地震力，可以被设计为高重要性类别建筑，如学校、医院、灾后庇护所等。

在结构创新方面，Bevilacqua还指出“现代木结构可以使用CLT剪力墙系统来达到更好的抗震效果，这种结构可以通过材料和构件连接在一起传递地震荷载，建筑更稳固。”

人类在强大的大自然面前是脆弱的，但人类是智慧的，使用恰当的建筑材料和建筑方案，可以有效降低地震带来的危害。木结构建筑不仅可以减少地震灾害带来伤亡，同时还具备社会效益和经济效益，未来中林木结构也将继续积极推广应用木结构建筑，积极参与制定木结构建筑抗震标准，规范木结构行业，推动木结构产业化市场化进程，引领中国木结构朝着世界木结构更高更大的发展趋势发展，为建设绿色城市贡献力量。

中林木结构 预建碳中和