木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路.doc

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1、木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路木結(jié)構(gòu)古建筑震

2、害分析與抗震性能評估思路-結(jié)構(gòu)理論木結(jié)構(gòu)古建筑震害分析與抗震性能評估思路摘要：中國古建筑是中國文化與藝術(shù)的重要載體，其中數(shù)量最多、最具中國特色的當(dāng)屬木結(jié)構(gòu)古建筑。對木結(jié)構(gòu)古建筑在不同烈度地震中震害實(shí)例進(jìn)行了歸納總結(jié)，進(jìn)行了木結(jié)構(gòu)古建筑的結(jié)構(gòu)震害規(guī)律和抗震特點(diǎn)分析，提出了木結(jié)構(gòu)古建筑抗震性能評估的思路，解決了木結(jié)構(gòu)古建筑抗震性能評估和保護(hù)措施研究的基本方法問題?！　￡P(guān)鍵詞：木結(jié)構(gòu)；古建筑；震害；性能；評估；思路　　1前言　　我國是一個(gè)多地震國家，歷史上曾發(fā)生過多次強(qiáng)烈的地震，為了防止和減輕地震災(zāi)害，我國設(shè)了12個(gè)抗震防災(zāi)重點(diǎn)防

3、御區(qū)，77個(gè)抗震重點(diǎn)城市，這些城市不少都是歷史文化古城，有大量的木結(jié)構(gòu)古建筑存在，因此對木結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能評估和保護(hù)措施研究十分重要?！　‖F(xiàn)在，世界進(jìn)入了一個(gè)新的地震活躍期，5.12汶川大地震中許多古建筑的破壞，使對木結(jié)構(gòu)古建筑特別是作為文物的這類古建筑的抗震研究與保護(hù)愈顯迫切?！　?震害與分析　　和鐵釘、鐵匝連接的近代木結(jié)構(gòu)不同，木結(jié)構(gòu)古建筑作為一種梁柱結(jié)構(gòu)體系，具有以下顯著特點(diǎn)：一是梁柱等構(gòu)件之間由榫卯節(jié)點(diǎn)連接；二是檐下柱端多用斗拱連接，斗拱具有結(jié)構(gòu)和裝飾的雙重功能；三是柱與基礎(chǔ)的連接或采用管腳榫，或基礎(chǔ)直接擱置于石質(zhì)

4、的柱頂石表面上?！　∫话銇碚f，木結(jié)構(gòu)古建筑由于木材的彈性以及上述的特點(diǎn)而具有較高的抗震能力，但其中也有不少該類古建筑在地震中呈現(xiàn)出不同程度的損壞。以下為自上世紀(jì)70年代以來發(fā)生的地震中，木結(jié)構(gòu)古建筑在不同強(qiáng)度地震作用下的震害實(shí)例分析?！　?.1結(jié)構(gòu)平面布局與震害。5.12汶川大地震中，青城山道教建筑群中的祖師殿真武宮，其平面比較復(fù)雜，地震時(shí)產(chǎn)生了一定的扭轉(zhuǎn)，柱子和柱頂石之間產(chǎn)生了較大的滑移，各柱腳的滑移大小不一。距離正門較近的柱子上端向右傾斜，較遠(yuǎn)的柱子上端向左傾斜[2]。在唐山地震以及20世紀(jì)70年代以來木結(jié)構(gòu)古建筑的其他

5、震害記錄中，平面布局引起的震害記錄并不多，其原因是木結(jié)構(gòu)古建筑平面一般比較規(guī)則，很少建造平面復(fù)雜的建筑，主要采用長寬比小于2∶1的矩形。規(guī)則的平面形態(tài)和結(jié)構(gòu)布局有利于抗震。傳統(tǒng)建筑往往是中間的一間(當(dāng)心間)最大，兩側(cè)的次間、梢間等依次縮小面寬，這樣的設(shè)計(jì)非常有利于抵抗地震帶來的扭矩[3]?！　?.2木構(gòu)架震害。唐山地震中，地震烈度高于9度的唐山市的劉家祠堂（清光緒年間重修），面寬三間，進(jìn)深五架，前后出廊，檐柱為石柱，其余柱為木柱。唐山地震后，周圍各類建筑倒塌殆盡，該建筑木構(gòu)架未倒[1]。唐山地震中，地震烈度為9度的天津市寧河

6、縣的天尊閣（三重檐灰瓦歇山頂），木結(jié)構(gòu)，前出廊，面寬五間，進(jìn)深四間，震后木梁架基本完好[1]。地震烈度為9度的海城地區(qū)的三座清代木構(gòu)架建筑文昌閣、三學(xué)寺和關(guān)帝廟，海城地震后，木構(gòu)架基本完好[1]。通海地區(qū)的聚奎閣，地震烈度為9度的通海地震后，受損輕微，木構(gòu)架完好[1]。地震烈度為8度的云南瀾滄-耿馬地震中，耿馬地區(qū)的傣族佛教寺廟緬寺主體木構(gòu)架保持基本完好[1]。5.12汶川大地震中，青城山旅游索道上站新修的穿斗式木結(jié)構(gòu)建筑，整體完好[2]。5.12汶川大地震中，根據(jù)國家文物局震情通報(bào)，甘肅省天水市秦州區(qū)玉泉觀玉皇殿玉皇閣整體

7、傾斜；甘肅省天水市國家重點(diǎn)文物保護(hù)單位后街清真寺大殿向西南傾斜，前后殿交接處整排柱向西南傾斜。所有實(shí)例都沒有倒塌的例子，體現(xiàn)出木結(jié)構(gòu)古建筑良好的抗倒塌性能?！　∧窘Y(jié)構(gòu)古建筑的抗倒塌性能是由其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)所決定的。首先中國古代建筑的臺基是用三七灰土等夯筑成的整體式基礎(chǔ)，能夠有效地避免建筑的基礎(chǔ)被剪切破壞，減少地震波對上部建筑的沖擊[3]。另外大屋頂?shù)闹亓考拜^強(qiáng)的整體性直接導(dǎo)致了地震作用下結(jié)構(gòu)可能整體移動但不會破壞。北方地區(qū)大量的木結(jié)構(gòu)古建筑采用抬梁式木構(gòu)架，其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)之一是榫卯技術(shù)的應(yīng)用，成熟的榫卯技術(shù)和隨梁、金枋形成圍

8、合圈梁式結(jié)構(gòu)不僅使木構(gòu)架具有可靠的整體性，而且榫卯結(jié)合能夠承擔(dān)轉(zhuǎn)角彎矩，但又要產(chǎn)生微小角變位，吸收地震能量，提高了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能?！　〈送?斗拱技術(shù)的應(yīng)用使古建筑上下架構(gòu)間形成一層由縱橫構(gòu)件、方型升斗組成的彈性結(jié)構(gòu)層，在一定程度上起到了類似減震器的功能，在高烈度的地震作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生