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林業(yè)工程11俞佳燕2011102012019 國內(nèi)外木結(jié)構(gòu)建筑抗震研究現(xiàn)狀 人類所面臨的各種自然災(zāi)害中 地震是破壞力最大的 是至今仍然無法明確預(yù)測的自然災(zāi)害 地震不僅導(dǎo)致大量的建筑物倒塌 而且會引起社會恐慌以及人的精神和身體障礙 據(jù)不完全統(tǒng)計 全世界每年死于地震中的人數(shù)達(dá)數(shù)萬人 而導(dǎo)致的財產(chǎn)損失達(dá)數(shù)千億美元 地震的危害遍及全球 木結(jié)構(gòu)建筑重量輕 延性好 吸能能力強(qiáng) 具有良好的抗震性能 全世界最近的地震研究表明 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑比任何形式的建筑抗震性能都要好 木結(jié)構(gòu)房屋是地震多發(fā)地區(qū)較適合的一種建筑形式 國內(nèi)木結(jié)構(gòu)建筑的抗震應(yīng)用和研究現(xiàn)狀木結(jié)構(gòu)建筑的抗震原理我國木結(jié)構(gòu)古建筑典型抗震例子以日本為例如何提高木結(jié)構(gòu)建筑在地震中的抗震性能 美國加州地處強(qiáng)地震帶 當(dāng)?shù)胤蓪ㄖ锏姆勒鹨蠛芨?防震性能突出的木結(jié)構(gòu)房屋成為加州最普遍的建筑 其公立學(xué)校的建筑80 為木框架建筑 在5 12汶川大地震中 幾十棟輕型木結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)受住了強(qiáng)震的考驗 在重災(zāi)區(qū)都江堰屹立不倒 與災(zāi)區(qū)其他地方瓦礫遍地的景象形成鮮明對比 許多科研單位的研究人員對木結(jié)構(gòu)抗震方面做了大量的研究 俞茂宏 趙軍海和方東平 在美國發(fā)表了關(guān)于西安鐘樓動力特性和抗震性能的論文 這論文是中國古建筑木結(jié)構(gòu)較早的研究成果之一 俞茂宏 張學(xué)彬和方東平 通過材料的結(jié)構(gòu)模型動力和靜力試驗 現(xiàn)場脈動試驗 地基加固土的三軸試驗和計算機(jī)結(jié)構(gòu)分析等現(xiàn)代科學(xué)方法 對西安北城門箭樓的不均勻沉陷引起的柱傾墻裂險情 箭樓結(jié)構(gòu)動力特性和抗震性能等進(jìn)行了系統(tǒng)地研究 取得了許多有價值的成果 成功地完成了搶險加固 國內(nèi)木結(jié)構(gòu)建筑抗震研究現(xiàn)狀 西安建筑科技大學(xué)王崇昌教授在 試論中國古建筑抗震機(jī)理 一文中 提出古建筑可以依靠柱根滑移和轉(zhuǎn)動起到隔震和消振的作用 并對木構(gòu)古建筑抗震分析方法 計算簡圖等作了討論 為我們今天的古建筑抗震機(jī)理進(jìn)一步研究作了一個良好的開端 薛建陽 張鵬程 趙鴻鐵 在對古建木結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成及其營造工藝廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上 總結(jié)了其中所蘊(yùn)含的樸素的抗震思想 通過殿堂結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析 對古建筑營造法則的有關(guān)條例從抗震角度給予了新的解釋結(jié)果表明古建木結(jié)構(gòu)具有良好的抗震和消震性能 木結(jié)構(gòu)建筑的抗震原理 中國古代木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn) 采用柱架體系 柱梁為承重骨架 與維護(hù)結(jié)構(gòu)分開 平面按照方形或矩形形成柱網(wǎng) 在柱子中間按照使用要求來布置墻體或安裝門窗 格扇等 采用梁架支撐大屋頂 在梁架和柱架之間有鋪?zhàn)鲗?也稱之為斗拱 它的構(gòu)造復(fù)雜 在整體結(jié)構(gòu)中 可以承擔(dān)豎向力 起著承上啟下的作用 在地震力或動力作用下 由于其各鋪?zhàn)鲗娱g允許有一定的水平位移 在變形中可以吸收一定的能量 起到減震的作用 木結(jié)構(gòu)建筑的抗震原理 在構(gòu)造上 各節(jié)點(diǎn)使用榫卯結(jié)合 榫卯可以使千百件獨(dú)立 松散的構(gòu)件緊密的結(jié)合為一個完整的結(jié)構(gòu)體一符合使用要求和設(shè)計要求的 具有承受各種荷載能力的完整結(jié)構(gòu)體 榫卯節(jié)點(diǎn)的連接方式有很多種類 加之木材本身也有一定的彈性 使其具有很好的抗震性能 山西應(yīng)縣木塔 我國木結(jié)構(gòu)古建筑典型抗震例子 遼寧義縣奉國寺 以日本為例如何提高木結(jié)構(gòu)建筑在地震中的抗震性能 1 地基與地震隔絕術(shù)日本在構(gòu)筑高層建筑物的基礎(chǔ)中普遍采用 地基地震隔絕 技術(shù) 在建筑物底部安裝橡膠彈性墊或摩擦滑動承重座等抗震緩沖裝置 日本建筑在選材上也格外講究 比如在歐洲和中國經(jīng)常被當(dāng)作主要建筑材料的磚瓦 現(xiàn)在在日本建筑上幾乎已經(jīng)找不到蹤影 1923年的關(guān)東大地震證明磚結(jié)構(gòu)房屋不抗震 從那以后開始 磚結(jié)構(gòu)建筑在日本幾乎不再被使用 取而代之的是輔以輕型墻面材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 建筑業(yè)專家認(rèn)為 這種結(jié)構(gòu)的建筑既安全抗震 又節(jié)省能源 另一方面 為了提高傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力 日本最普通的民宅也是箱體設(shè)計 地震災(zāi)害發(fā)生時房屋可以整體翻滾而不損毀 在專業(yè)技術(shù)人員對民房進(jìn)行抗震加固等級評定基礎(chǔ)上 政府給予居民適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵抗震加固 不斷完善的建筑法律每次日本發(fā)生特大地震后 國土交通省都會組織力量進(jìn)行建筑抗震調(diào)查 根據(jù)調(diào)查結(jié)果提出對 建筑基準(zhǔn)法 的修改意見 早在1923年關(guān)東大地震之后 日本就制定法律 要求建造房屋時必須計算防震程度 1995年頒布了建筑防震標(biāo)準(zhǔn) 建筑基準(zhǔn)法 基準(zhǔn)法 規(guī)定 高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強(qiáng)烈地震 一個建筑工程為獲得開工許可 除了設(shè)計 施工圖紙等文件外 還必須提交建筑抗震報告書 抗震報
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