相信一定有不少朋友玩過(guò)樂(lè)高，一塊塊小小的積木可以搭出各式各樣不同的物件，例如汽車，飛機(jī)，城堡等，甚至在上海的一家樂(lè)高主題店，還有上海地標(biāo)性的東方明珠電視塔模型和世博中國(guó)館中華藝術(shù)宮模型。這些模型栩栩如生，惟妙惟肖，讓人驚艷。

那么這些積木是如何搭出兩層樓高的東方明珠電視塔呢？樂(lè)高的積木有兩個(gè)基本組成部分——上部的突點(diǎn)和內(nèi)部的孔。與之類似的是中國(guó)的榫卯結(jié)構(gòu)。但兩者不同在于樂(lè)高積木靠的的是兩個(gè)部件之間基于摩擦力的緊密連接，而榫卯結(jié)構(gòu)則是通過(guò)榫和卯咬合，起到連接作用，更為繁復(fù)精致。下面就讓小編具體介紹下榫卯結(jié)構(gòu)。

榫卯是在兩個(gè)木構(gòu)件上所采用的一種凹凸結(jié)合的連接方式。凸出部分叫榫（或榫頭）；凹進(jìn)部分叫卯（或榫眼、榫槽），榫和卯咬合，起到連接作用。榫卯結(jié)構(gòu)是榫和卯的結(jié)合，是木件之間多與少、高與低、長(zhǎng)與短之間的巧妙組合，可有效地限制木件向各個(gè)方向的扭動(dòng)。最基本的榫卯結(jié)構(gòu)由兩個(gè)構(gòu)件組成，其中一個(gè)的榫頭插入另一個(gè)的卯眼中，使兩個(gè)構(gòu)件連接并固定。榫頭伸入卯眼的部分被稱為榫舌，其余部分則稱作榫肩。

榫卯結(jié)構(gòu)最神奇的在于它不廢一釘一膠，卻能讓建筑牢固。因此榫卯結(jié)構(gòu)廣泛用于建筑， 其中的代表作有紫禁城；天壇祈年殿；大觀園；山西懸空寺，應(yīng)縣木塔等。

天壇祈年殿

祈年殿是天壇的主體建筑，又稱祈谷殿，是明清兩代皇帝孟春祈谷之所。祈年殿為磚木結(jié)構(gòu)，殿高38米，直徑32米，三層重檐向上逐層收縮作傘狀。建筑獨(dú)特，無(wú)大梁長(zhǎng)檁及鐵釘，二十八根楠木巨柱環(huán)繞排列，支撐著殿頂?shù)闹亓俊?/p>

木柱由內(nèi)而外分三圈排列最內(nèi)圈的4根鉆金柱高度近20m，象征一年四季春、夏、秋、冬；內(nèi)圈之外的12根柱子被稱為金柱, 象征一年十二個(gè)月；最外圈較小的12根木柱則被稱為檐柱象征一天十二個(gè)時(shí)辰。金柱和檐柱相加的二十四根，象征一年二十四個(gè)節(jié)氣。

木柱與木柱之間有額枋相連接以防止木柱東倒西歪。

斗拱起到結(jié)構(gòu)銜接的作用。

山西懸空寺

懸空寺呈“一院兩樓”般布局，總長(zhǎng)約32米，樓閣殿宇40間。南北兩座雄偉的三檐歇山頂高樓好似凌空相望，懸掛在刀劈般的懸崖峭壁上，三面的環(huán)廊合抱，六座殿閣相互交叉，棧道飛架，各個(gè)相連，高低錯(cuò)落。

全寺初看去只有十幾根大約碗口粗的木柱支撐，最高處距地面50來(lái)米。其中的力學(xué)原理是半插橫梁為基礎(chǔ)，借助巖石的托扶，回廊欄桿、上下梁柱左右緊密相連形成了一整個(gè)木質(zhì)框架式結(jié)構(gòu)，也增加了抗震度。

這些木材超過(guò)2/3的長(zhǎng)度深入山體，以巖石平臺(tái)為支點(diǎn)，每根可以承受數(shù)噸的重量，“掛鉤”便制作完成了。

而“掛鉤”本身也頗為奇妙，它選用質(zhì)地堅(jiān)硬的鐵杉木并且用桐油長(zhǎng)時(shí)間浸泡防腐防潮最神奇的是木材的一頭預(yù)先打上了楔子當(dāng)這些木材插入石孔楔子便會(huì)將木材撐開(kāi)恰好卡在內(nèi)大外小的石孔內(nèi)等同于現(xiàn)代的“膨脹螺釘”。

橫梁上設(shè)立柱，立柱上再搭梁、枋，利用中國(guó)傳統(tǒng)的榫卯梁架組合將建筑材料拼接為一體（榫卯梁架組裝示意，制圖@張靖/星球研究所）。

懸空寺的選址之險(xiǎn)，建筑之奇，結(jié)構(gòu)之巧，豐富的內(nèi)涵，堪稱世界一絕。它不但是中華民族的國(guó)寶，也是人類的珍貴文化遺產(chǎn)。英國(guó)的一位建筑學(xué)家寫道：“中國(guó)的懸空寺把力學(xué)、美學(xué)和宗教融合為一體，做到盡善盡美，這樣奇特的藝術(shù)，在世界上是罕見(jiàn)的，通過(guò)這次參觀游覽，才真正看到這個(gè)古老民族的燦爛文化藝術(shù)和文明歷史。懸空寺不僅是中國(guó)人民的驕傲，也是世界人民的驕傲”。

應(yīng)縣木塔

應(yīng)縣木塔是中國(guó)現(xiàn)存最高最古的且唯一一座木構(gòu)塔式建筑。2016年，釋迦塔獲吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定，為世界最高的木塔。

中國(guó)工程院院士葉可明和江歡成認(rèn)為，保證木塔千年不倒的原因首先從結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論上來(lái)看，木塔的結(jié)構(gòu)非�？茖W(xué)合理，卯榫結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì)，這種剛?cè)峤Y(jié)合的特點(diǎn)有著巨大的耗能作用，這種耗能減震作用的設(shè)計(jì)，甚至超過(guò)現(xiàn)代建筑學(xué)的科技水平。

木塔是采用兩個(gè)內(nèi)外相套的八角形，將木塔平面分為內(nèi)外槽兩部分。內(nèi)槽供奉佛像，外槽供人員活動(dòng)。內(nèi)外槽之間又分別有地袱、欄額、普柏枋和梁、枋等縱向橫向相連接，構(gòu)成了一個(gè)剛性很強(qiáng)的雙層套桶式結(jié)構(gòu)。這樣，就大大增強(qiáng)了木塔的抗倒伏性能。

木塔外觀為五層，而實(shí)際為九層。每?jī)蓪又�間都設(shè)有一個(gè)暗層。這個(gè)暗層從外看是裝飾性很強(qiáng)的斗拱平座結(jié)構(gòu)，從內(nèi)看卻是堅(jiān)固剛強(qiáng)的結(jié)構(gòu)層，建筑處理極為巧妙。在歷代的加固過(guò)程中，又在暗層內(nèi)非�？茖W(xué)地增加了許多弦向和經(jīng)向斜撐，組成了類似于現(xiàn)代的框架構(gòu)層。這個(gè)結(jié)構(gòu)層具有較好的力學(xué)性能。有了這四道圈梁，木塔的強(qiáng)度和抗震性能也就大大增強(qiáng)了。

斗拱是中國(guó)古代建筑所特有的結(jié)構(gòu)形式，靠它將梁、枋、柱連接成一體。由于斗拱之間不是剛性連接，所以在受到大風(fēng)地震等水平力作用時(shí)，木材之間產(chǎn)生一定的位移和摩擦，從而可吸收和損耗部分能量，起到了調(diào)整變形的作用。除此之外，木塔內(nèi)外槽的平座斗拱與梁枋等組成的結(jié)構(gòu)層，使內(nèi)外兩圈結(jié)合為一個(gè)剛性整體。這樣，一柔一剛便增強(qiáng)了木塔的抗震能力。

木塔基土主要由粘土及砂類組成，工程地質(zhì)條件非常好，其承載力遠(yuǎn)大于木塔付與的荷載。所以，直到現(xiàn)在仍然不必?fù)?dān)心木塔會(huì)有因“底虛”而傾倒的可能。