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    木结构房屋为何大震不倒

    帖子创建时间:  2015年02月02日 14:18 评论:0 浏览: 1929 投稿

    木结构建筑抗震表现

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    2008年5月12日在中国四川省 发生的里氏8级地震迄今为止共 造成约40000人丧生,数百万 人无家可归。这是中华人民共 和国建国以来最为强烈的,破 坏力最大的一次强震。此次地 震造成大量建筑物倒塌被毁, 数以万计的人被埋,由于交通 通讯中断,缺乏器械人力,为 救援工作带来了许多难度。

     

    而在云南鲁甸县地震中,在震 中龙头山老街,所有老旧建筑 几乎全部变成了废墟。唯有修 建于1949年的龙头山供销社三 层木楼巍然屹立,只受了一点 点“皮外伤”,当时睡在底楼的两 个小孩因此而躲过一劫。

     

    众所周知,地震是一种常见的 自然现象,世界上每年发生地 震要达一百万次以上,只是大 部分都比较轻微,人们不易察 觉。大多数地震时由于地壳的 相互挤压,断裂或滑动所造 成。所以地震活动大都集中在 板块和板块之间的边缘地带。 由于板块间的不断移动,从而 产生应力和变形。当应力大于 地壳的强度时,就会产生突然 的滑力,释放出能量,并在地 表形成地震波。释放能量之处 被称为震源,而震源正上方的 地表点被称为震中。

     

    由于产生地震的过程及其复 杂,且强震发生是一个极小概 率事件,地震预测是一个世界 性的难题,迄今为止世界上没 有国家能够成功预测地震的发 生。为了防止突如其来的地震 给人类生活造成的破坏,在一 些地震多发国家和地区,往往 都采用了一种抗震性能极好的 建筑形式---现代木结构建筑体 系。

     

    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 建筑的抗震能力都要好。木结 构的房屋提供了最基本的抗震 元素,过去的地震经验皆被用 于抗震材料的改进和实践当 中。 木结构建筑之所以拥有 如此优异的抗震性能主要归功 于以下几点:

     

    - 现代木结构建筑采用钉 接节点,因而当突发的荷载 产生或地震降临时,其结构 体系就有很好的柔性,因此 能够在地震中吸收和消散能 量

     

    - 木材具有较高的强度重 量比,因而木结构建筑比其 他类型的建筑结构重量轻, 这是在地震中的一大优势

     

    - 典型的木结构建筑有面 板和饰面装订在大量的搁 栅,墙骨柱上。从而为地震 力提供了附加的传力路径。 一次一旦一个连接点超载, 其他超载部分都可由相邻的 连接点分担

     

    另外木结构建筑在发生地震时 能够有效的降低人员伤亡,便 于住在里面的人员逃生,其重 量轻的特性也利于后续的救援 工作开展。许多因素使木框架 结构的建筑性能在地震破坏力 表现良好,这也使得这种建筑 甚至能够抗击由飓风,龙卷风 和台风产生的侧面荷载。

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    在北美,通过对现场的勘 察和对地震对木建筑影响的研 究,对木结构设计标准也在更 新。有高频地震危险的国家 (和地区),包括:台湾,日 本,中国和土耳其正在发展和 改进建筑标准以容许建造更多 的木结构建筑。

     

    让我们再来看一 下1995年1月17日发生在日本 兵库县南部的神户大地震吧。 这次地震是近代迄今为止造成 破坏最大的一次地震之一,估 计财产损失超过1000亿美元, 近6000居民丧生。由于该区域 从来不曾预期有如此规模的地 震,因此当地建筑设计和建筑 施工都疏于防范。各种形式的 建筑物诸如高速公路,高架, 桥梁,港口,公共服务设施, 铁路及各种混凝土建筑都遭到 了严重损毁和倒塌。但也有许 多新造的建筑安然无恙度过了 这次灾难,这些建筑包括高层 建筑物,大部分是钢结构,也 有一些现代木结构建筑。最为 值得一提的是地震中心的两个 木结构示范工程“西雅图-温哥 华村”和“西宫半球住宅公园”在 此次地震中除一些瓦片破损 外,都没有肉眼可见的损坏。

     

    再来看一下1994 年1月17日凌晨4时31分,洛杉 矶地区发生里氏6.6级地震。发 生地震时大多数人还处于沉睡 之中,还没有来得及反应,灾 难就降临了。在持续30秒的震 撼中,大约有11000多间房屋 倒塌,震中30公里范围内高速 公路、高层建筑或毁坏或倒 塌,煤气、自来水管爆裂,电 讯中断,火灾四起,直接和间 接死亡58人,受伤600多人, 财产损失300多亿美元。本次地 震号称该地区历史上有数的大 地震,但仅死亡58人。其死亡 人数之少,主要归功于洛杉矶 地区建筑物具备了良好的防震 功能。当地在建造房屋时,大 都采用木质结构,植根于坚实 的岩层中,并依山势而布局, 所以当地房屋的抗震性能非常 优越,在发生地震时能够避免 倒塌,大大降低了伤亡人数。

     

    事实上,国内许多知名高 校其实早已展开对木结构抗震 的研究。同济大学结构工程与 防灾研究所目前正在和加拿大 林产研究院和合作展开新型木 结构房屋整体结构抗震性能研 究项目。四川大地震后同济大 学立即派出由同济大学土木工 程防灾国家重点实验室副主 任、结构工程与防灾研究所所 长吕西林教授带队的6人专家组 赴灾区调研,其他5人分别为桥 梁抗震专家李建中、地质工程 专家唐益群、房屋检测专家李 翔、生命线工程专家刘威和房 屋抗震专家任晓崧。

     

    大地震再一次向我们展示 了地震袭击人口众多地区所造 成的毁灭力量。设计,施工和 维修方面的各个弱点在此刻都 无法遁形。木结构建筑是一种 久经考验的建筑体系,在多震 区能够最大限度的保全生命减 少损失。

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