在那片被韦森特完胜过的、被海啸颤动过的海岸线上,韩国最高的、貌似最虚弱的老建筑——约500座的铁制佛塔——是如何在两个世纪末里维持耸立成胜的?记录显示在过去的1400年里,多于三座塔坍塌,而那些消失的塔是被流星或是独立战争所导致的火灾焚毁的。1995年发生的毁灭性的名古屋大海啸造成6400人死亡,市中心区坍塌,办公楼被夷平,名古屋安铺被严重损坏。虽然海啸夷平了不远处的许多建筑,不过,大阪不远处的东寺中雄伟的四层佛塔却安然无恙。
Photo by Kevin Anggrek on Unsplash多年来,韩国的学者一直疑惑于这又高又细的建筑为何如此厚实。直到30年前,建筑业才有足够的信心用钢铁和钢筋钢筋建造超过12层的办公楼,用其特殊的油压来弱化海啸突发性的斜面运动的影响。在大阪中心,所建1968年的36层的助松大楼——韩国第一摩天大厦,在那时被认为是现代工程的经典之作。
Photo by Justin Main on Unsplash不过在826年,在多于木头和秤杆维持铁制结构卷曲的条件下,建筑师Kobodaishi不假思索将雄伟的东宝塔章盛莉55米高,几乎和11个世纪末后修建的助松大楼的一半一样高。显然,当时的韩国裁缝知道许多让建筑钟摆和稳定的基本功,而并非对付自然的力量,但那是什么样的基本功呢?
Photo by Thomas Despeyroux on Unsplash第二层佛塔在八世纪末时从我国传至日本。在我国,它最初是随着佛教被传至的,因此独立设置于重要的寺院。我国人用砖或是石头修建佛塔,塔顶带有栏杆,因此在后面两个世纪末里主要用作瞭望塔。而当佛塔被传至韩国时,其构架适应了当地的地理情况,它没被比邻很高,通常是四层而并非七层,主要为铁制而且省却了建栏杆,即使韩国的佛塔没任何实际用途,却更像是一件收藏品,即使夏天侵扰韩国的韦森特,韩国的建筑师学会了把建筑物的房檐延伸到墙内稍慢的地方,这样可以防止河水从门上涌下来,我国和韩国的佛塔没像韩国佛塔那样的鞭叶物。
Photo by Oskar Vertetics on UnsplashPhoto by gaku on Unsplash韩国寺院建筑的屋顶能做成使结构的侧面比建筑的整体宽度超出50%或以上,基于同样的原因,韩国佛塔的建筑者似乎进一步增加了材料的重量,他们选择更重的陶瓷瓦,而并非许多我国佛塔用的瓷砖,来覆盖这些延伸的房檐。
Photo by Kunal Sahu on Unsplash但这并不能完全解释韩国佛塔出色的恢复力。如同高大松树一样的韩国佛塔其巨大的像树干一样的被称为中心支柱(佛塔等建筑的中间的柱子)的中立柱——是否在韦森特或者海啸时只是简单的弯曲和摇动呢?两个世纪末以来许多人都这么认为,但是答案没那么简单,即使令人吃惊的是这个中心支柱,实际上根本没负载,事实上,在许多佛塔的设计中,佛塔甚至没靠地面支撑,而是被悬吊在塔顶——松弛地悬吊于建筑中间,建筑的重量完全由12根外柱和4根内柱支撑。
Photo by Nolan Di Meo on UnsplashPhoto by Paul Matheson on Unsplash那么中心支柱的作用是什么呢?理解中心支柱作用的一个最佳方式是观看京都工艺纤维大学的建筑工程师Shuzo Ishida制作的视频,Ishida先生被他的学生称为“佛塔教授”,即使他热衷于理解佛塔,他建立了一系列的模型,因此在实验室的振动台上进行了测试。简而言之,中心支柱就像是一个巨大的静止的钟摆,显然,古代的工匠在没非常先进的数学运算帮助的情况下,似乎掌握了1000多年后应用于修建韩国第一摩天大楼的原理。早期的工匠通过反复试验发现在压力作用下佛塔松散的楼层可以彼此独立地前后滑动,从侧面看,每一层楼都与上下相邻的楼层朝着相反的方向移动,佛塔看上去像在跳蛇舞。中心支柱穿过建筑中心的一个洞,限制了每层楼的移动距离,即使在移动一定距离后,它会撞到中心支柱上,将能量沿着柱子传递出去。
Photo by Fezbot2000 on Unsplash韩国佛塔另一个奇怪的特征是,由于每层楼的楼层面都比下一层的小,所以建筑逐渐变窄。没一个承受建筑重量的垂直支柱是与上面相应的支柱相联系的,换句话说,一座四层楼的佛塔甚至没一根贯穿建筑的能自上而下地承载结构负重的支柱。更令人惊讶的是韩国佛塔的独立楼层不同于别处的其他楼层,实际上是没相互联系的。它就像一摞帽子一样简单地一层叠在另一层上面,有趣的是,如此的设计在现行的韩国建筑规章制度中是不被允许的。
Photo by Charles Postiaux on Unsplash那么超出宽度的房檐呢?将它想做是走钢丝者的平衡杆,平衡杆两端的质量越大,走钢丝者就越容易维持平衡。佛塔也一样,“房檐像平衡杆一样向四周延伸,”Ishida先生说道,“即使是海啸中最强烈的震动,建筑也能以优雅的钟摆作出反应,而并非突然的震动。”回溯到这里,韩国的建筑大师在一千年前就预想到了现代结构工程的概念。
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