1000多年前，一堆不被歷史承認(rèn)的匠人，聚集在一起，奉遼王之命，用10萬塊木構(gòu)件，像搭積木一樣，建了一座高67.31米（20層樓高），直徑為30.27米（7個(gè)籃球場大?。┑募兡窘Y(jié)構(gòu)的木塔。

遭受7天大震，遭受200多發(fā)炮彈攻擊，周圍房屋全部倒塌，而這座木塔至今巋然不動，屹立千年。它就是“應(yīng)縣木塔”（佛宮寺釋迦塔）。

這座塔結(jié)構(gòu)之復(fù)雜、構(gòu)件之繁多、用料之多，到目前為止，中國沒有1個(gè)人能夠完全搞清楚它的結(jié)構(gòu)。為了方便理解，百代君就用搭積木來簡單比喻一下這座塔構(gòu)造。

搭積木首先要要有各種形狀的構(gòu)件。當(dāng)年，搭建這個(gè)木塔的構(gòu)件尺寸不多，只有6種，而且，這6種在目前現(xiàn)代力學(xué)觀點(diǎn)來看，竟能完美符合受力特性。

往上支撐的構(gòu)件主要是柱子，一共658根，其中主柱312跟，直徑560mm~640mm；輔柱346根

橫著支撐的叫闌額及普拍枋（見圖）一共304根；

梁栿（用于連接柱子和闌額及普拍枋的構(gòu)件）248根；

鋪?zhàn)鲗予首樱ň褪俏覀儸F(xiàn)在說的斗拱）4800個(gè)（截面尺寸約為255mmx170mm）
 

櫨斗（就是斗拱最下部，見圖）424個(gè)

散斗（其他重要部件））大約9000個(gè)

首先，先用柱子和闌額及普拍枋把基礎(chǔ)框架搭起來；但是這樣搭起來肯定不固定，所以就用梁栿固定住柱子和闌額及普拍枋；為了能夠承受更大的重量，再把斗拱放在柱子和闌額及普拍枋交叉的地方；然后再把櫨斗和散斗加上去，最后搭建木塔就是這個(gè)樣子：

九層木塔結(jié)構(gòu)，其中有四個(gè)結(jié)構(gòu)層為平坐層，也稱為“暗層”，夾在各明層之間，是一個(gè)中空的雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在平坐層內(nèi)柱子之間和內(nèi)、外角柱之間架設(shè)不同方向的斜撐，形成桁架結(jié)構(gòu)（TRUSS）全塔共使用400余攢不同類型的斗拱，平面則采取內(nèi)、外兩圈八邊形立柱，內(nèi)圈主柱8根，外圈主柱24根，形成內(nèi)外雙層套筒式的平面結(jié)構(gòu)。內(nèi)柱環(huán)繞的空間是佛堂，內(nèi)外柱之間的空間稱為外槽，是供朝拜禮佛活動的通道，稱為外槽。外槽外面是各層出挑的平坐，外槽內(nèi)由扶梯可供上下。

說起來好像很簡單，但是要知道應(yīng)縣木塔光斗拱就60多種，我們用數(shù)學(xué)方法計(jì)算一下就知道構(gòu)件之間的組合會有多復(fù)雜了。

02.中國比薩斜塔的危機(jī)

這座千年木塔目前面臨一個(gè)非常嚴(yán)重的問題——它歪了。歪到什么程度呢？比比薩斜塔還要嚴(yán)重。

搭建木塔底部一些支撐構(gòu)件受損嚴(yán)重，尤其是它成為了旅游景點(diǎn)之后。

新中國成立初期，應(yīng)縣曾在塔內(nèi)召開“萬人大會”，每層都安裝了喇叭，坐滿了人。你可以想象一下，這座木塔要承受多大的重量。在它千年的生命中，這可能是木塔承受的最重一次壓力。

后來，應(yīng)縣木塔名聲大噪，慕名而來的游客們越來越多，登塔的游客也越來越多。很多游客來到應(yīng)縣木塔的主要目的就是看看這個(gè)木塔是不是真的這么結(jié)實(shí)——每登一個(gè)臺階就使勁跺一次腳。

既然歪了，那就修唄。這事兒民國政府真干過，結(jié)果后來再也沒人敢修了。

1934年民國政府對木塔進(jìn)行了一次“大維護(hù)”，拆除了各層間的泥夾墻和斜戧，換成了現(xiàn)在的門和窗，大大降低了各層的抗側(cè)移剛度和承載能力。這次維修影響到了木塔的整體結(jié)構(gòu)，留下了不少遺憾。

但是現(xiàn)在的應(yīng)縣木塔不修不行了，塔內(nèi)存在柱身及柱頭開裂、柱腳劈裂等300余處殘損。

應(yīng)縣木塔外檐細(xì)部

應(yīng)縣木塔二層平坐層內(nèi)部照片

7位中國最頂尖院士集中在一起開會，討論怎么修這座塔，共有4個(gè)方案：

“全拆了再修”：這個(gè)到可以，但是有個(gè)問題——拆完了沒有一個(gè)人會組合呀！

“建造一個(gè)新的結(jié)構(gòu)去支撐”：相當(dāng)于給木塔做一個(gè)腳手架，但是這個(gè)工程量不亞于再建一座木塔……而且最重要的，是會極大影響木塔的整個(gè)景觀。

“把完好三到五層吊起來，修底下受損部分”。 這個(gè)方案到時(shí)可行，但是這個(gè)可能會破壞木塔的原有結(jié)構(gòu)。

“小補(bǔ)小修，現(xiàn)狀加固”：在不改變木塔整體結(jié)構(gòu)的前提下，糾正木塔殘損最嚴(yán)重的部位。
 

　　最后的結(jié)論是：不修，這塔還能再堅(jiān)持一段時(shí)間。

　　直到現(xiàn)在，也沒有人敢接修繕應(yīng)縣木塔這個(gè)燙手山芋，因?yàn)?，沒有一個(gè)人敢負(fù)這樣的責(zé)任。它實(shí)在太珍貴了