木结构建筑抗震研究

林业工程11俞佳燕2011102012019国内外木结构建筑抗震研究现状人类所面临的各种自然灾害中，地震是破坏力最大的，是至今仍然无法明确预测的自然灾害。地震不仅导致大量的建筑物倒塌，而且会引起社会恐慌以及人的精神和身体障碍。据不完全统计，全世界每年死于地震中的人数达数万人，而导致的财产损失达数千亿美元，地震的危害遍及全球。•木结构建筑重量轻，延性好，吸能能力强，具有良好的抗震性能。全世界最近的地震研究表明，现代木结构建筑比任何形式的建筑抗震性能都要好。•木结构房屋是地震多发地区较适合的一种建筑形式。•国内木结构建筑的抗震应用和研究现状•木结构建筑的抗震原理•我国木结构古建筑典型抗震例子•以日本为例如何提高木结构建筑在地震中的抗震性能美国加州地处强地震带，当地法律对建筑物的防震要求很高。防震性能突出的木结构房屋成为加州最普遍的建筑，其公立学校的建筑80%为木框架建筑。•在5·12汶川大地震中，几十栋轻型木结构建筑经受住了强震的考验，在重灾区都江堰屹立不倒，与灾区其他地方瓦砾遍地的景象形成鲜明对比。•许多科研单位的研究人员对木结构抗震方面做了大量的研究。•俞茂宏，赵军海和方东平，在美国发表了关于西安钟楼动力特性和抗震性能的论文，这论文是中国古建筑木结构较早的研究成果之一。•俞茂宏，张学彬和方东平，通过材料的结构模型动力和静力试验、现场脉动试验、地基加固土的三轴试验和计算机结构分析等现代科学方法，对西安北城门箭楼的不均匀沉陷引起的柱倾墙裂险情、箭楼结构动力特性和抗震性能等进行了系统地研究，取得了许多有价值的成果，成功地完成了抢险加固。国内木结构建筑抗震研究现状•西安建筑科技大学王崇昌教授在《试论中国古建筑抗震机理》一文中，提出古建筑可以依靠柱根滑移和转动起到隔震和消振的作用。并对木构古建筑抗震分析方法、计算简图等作了讨论，为我们今天的古建筑抗震机理进一步研究作了一个良好的开端。•薛建阳、张鹏程、赵鸿铁，在对古建木结构基本构成及其营造工艺广泛调研的基础上，总结了其中所蕴含的朴素的抗震思想，通过殿堂结构的地震反应分析，对古建筑营造法则的有关条例从抗震角度给予了新的解释结果表明古建木结构具有良好的抗震和消震性能。木结构建筑的抗震原理•中国古代木结构建筑的特点：采用柱架体系，柱梁为承重骨架，与维护结构分开。•平面按照方形或矩形形成柱网，在柱子中间按照使用要求来布置墙体或安装门窗、格扇等。采用梁架支撑大屋顶。•在梁架和柱架之间有铺作层，也称之为斗拱。它的构造复杂，在整体结构中，可以承担竖向力，起着承上启下的作用。在地震力或动力作用下，由于其各铺作层间允许有一定的水平位移，在变形中可以吸收一定的能量，起到减震的作用。木结构建筑的抗震原理•在构造上，各节点使用榫卯结合，榫卯可以使千百件独立、松散的构件紧密的结合为一个完整的结构体一符合使用要求和设计要求的，具有承受各种荷载能力的完整结构体。•榫卯节点的连接方式有很多种类。加之木材本身也有一定的弹性，使其具有很好的抗震性能。山西应县木塔我国木结构古建筑典型抗震例子辽宁义县奉国寺以日本为例如何提高木结构建筑在地震中的抗震性能•1.地基与地震隔绝术•日本在构筑高层建筑物的基础中普遍采用“地基地震隔绝”技术，在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。•日本建筑在选材上也格外讲究，比如在欧洲和中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦，现在在日本建筑上几乎已经找不到踪影。“1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗震。从那以后开始，砖结构建筑在日本几乎不再被使用，取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。”建筑业专家认为，这种结构的建筑既安全抗震，又节省能源。•另一方面，为了提高传统木结构房屋的抗震能力，日本最普通的民宅也是箱体设计，地震灾害发生时房屋可以整体翻滚而不损毁；在专业技术人员对民房进行抗震加固等级评定基础上，政府给予居民适当的补贴鼓励抗震加固。•不断完善的建筑法律•每次日本发生特大地震后，国土交通省都会组织力量进行建筑抗震调查，根据调查结果提出对《建筑基准法》的修改意见。•早在1923年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋时必须计算防震程度，1995年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》。《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。•抗震报告书的主要内容包括，根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。高抗震的轻钢结构及木结构建筑谢谢欢迎交流指正！