木結(jié)構(gòu)建筑抗震研究.ppt

林業(yè)工程11俞佳燕2011102012019 國(guó)內(nèi)外木結(jié)構(gòu)建筑抗震研究現(xiàn)狀 人類(lèi)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(wú)法明確預(yù)測(cè)的自然災(zāi)害 地震不僅導(dǎo)致大量的建筑物倒塌 而且會(huì)引起社會(huì)恐慌以及人的精神和身體障礙 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) 全世界每年死于地震中的人數(shù)達(dá)數(shù)萬(wàn)人 而導(dǎo)致的財(cái)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(guó)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(guó)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(guó)加州地處強(qiáng)地震帶 當(dāng)?shù)胤蓪?duì)建筑物的防震要求很高 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(yàn) 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(duì)比 許多科研單位的研究人員對(duì)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(guó)發(fā)表了關(guān)于西安鐘樓動(dòng)力特性和抗震性能的論文 這論文是中國(guó)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(guò)材料的結(jié)構(gòu)模型動(dòng)力和靜力試驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)脈動(dòng)試驗(yàn) 地基加固土的三軸試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)分析等現(xiàn)代科學(xué)方法 對(duì)西安北城門(mén)箭樓的不均勻沉陷引起的柱傾墻裂險(xiǎn)情 箭樓結(jié)構(gòu)動(dòng)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(jià)值的成果 成功地完成了搶險(xiǎn)加固 國(guó)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(guó)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(dòng)起到隔震和消振的作用 并對(duì)木構(gòu)古建筑抗震分析方法 計(jì)算簡(jiǎn)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(gè)良好的開(kāi)端 薛建陽(yáng) 張鵬程 趙鴻鐵 在對(duì)古建木結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成及其營(yíng)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(guò)殿堂結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析 對(duì)古建筑營(yíng)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(guó)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(kāi) 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(lái)布置墻體或安裝門(mén)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(chēng)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(dòng)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(gè)完整的結(jié)構(gòu)體一符合使用要求和設(shè)計(jì)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(lèi) 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(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑典型抗震例子 遼寧義縣奉國(guó)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(dòng)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(guó)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(kāi)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(zhuān)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(jì) 地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)房屋可以整體翻滾而不損毀 在專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)民房進(jìn)行抗震加固等級(jí)評(píng)定基礎(chǔ)上 政府給予居民適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵(lì)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(guó)土交通省都會(huì)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(duì) 建筑基準(zhǔn)法 的修改意見(jiàn) 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(shí)必須計(jì)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(jí)以上的強(qiáng)烈地震 一個(gè)建筑工程為獲得開(kāi)工許可 除了設(shè)計(jì) 施工圖紙等文件外 還必須提交建筑抗震報(bào)告書(shū) 抗震報(bào)