木屋別墅抗震之謎
作者：admin 更新時(shí)間：2022/5/27 9:07:40 瀏覽次數(shù)：12572
從古至今，在人類文明發(fā)展的時(shí)候，建筑就伴隨著人類社會發(fā)展而日新月異。因地理差異，于是逐漸形成兩大建筑結(jié)構(gòu)。一種是以磚石為主的堅(jiān)硬木結(jié)構(gòu)別墅，具體表現(xiàn)為歐洲的城堡和教堂;另一種是以天然木材為主的柔軟木屋別墅，從中國的殿閣樓臺身上足以表現(xiàn)出來。
在現(xiàn)代工業(yè)文明到來之前，這兩大建筑類型在各自的地域和社會中不斷發(fā)展，幾乎達(dá)到了各自建造技術(shù)的極致。我們姑且暫時(shí)將城堡和教堂放在一邊，來看一看木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)和抗震之謎。
在汶川地震中，四川都江堰青城山前山有部分木結(jié)構(gòu)別墅建筑，在災(zāi)后的實(shí)地調(diào)查中人們發(fā)現(xiàn)，建筑面積約200平方米的木結(jié)構(gòu)房屋底層裂縫最多出現(xiàn)了6處，二層的裂縫最多出現(xiàn)了2處，但并不影響結(jié)構(gòu)安全性和正常使用。
清華大學(xué)建筑學(xué)院教授王貴祥在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹，我國古代木屋別墅有不少經(jīng)歷了數(shù)百上千年，仍然巋然屹立。
比如位于天津薊縣盤山腳下的獨(dú)樂寺，始建于唐代，寺內(nèi)的觀音閣和山門重建于遼代。自重建以后千余年來，獨(dú)樂寺曾經(jīng)歷了28次地震，其中清康熙十八年(1679年)三河、平谷發(fā)生8級以上強(qiáng)震，薊縣城內(nèi)官民房屋全部倒塌，只有觀音閣不倒。1976年唐山大地震，觀音閣及山門的木柱略有搖擺，但整個(gè)大木構(gòu)架安然無恙。
還有位于山西省應(yīng)縣城西北佛宮寺內(nèi)的應(yīng)縣木塔，建于遼清寧二年(1056年)。據(jù)史書記載，在木塔建成200多年時(shí)，當(dāng)?shù)卦l(fā)生過6.5級地震，余震連續(xù)7天，木塔附近的房屋全部倒塌，只有木塔巋然不動(dòng)。上世紀(jì)初軍閥混戰(zhàn)的時(shí)候，木塔曾被200多發(fā)炮彈擊中，除打斷了兩根柱子外，別無損傷。
2009年，日本和美國科學(xué)家進(jìn)行了一次木結(jié)構(gòu)建筑抗震實(shí)驗(yàn)。他們在一座實(shí)驗(yàn)工作臺上建造了一座7層高的木結(jié)構(gòu)建筑，然后制造一次相當(dāng)于里氏7.5級的人造地震，震動(dòng)持續(xù)了40秒鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，木屋建筑對強(qiáng)烈地震有較高的耐受力。
木屋別墅為何有如此奇特的抗震性能呢?中國工程院院士、中國地震局工程力學(xué)研究所原所長謝禮立在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)指出，木結(jié)構(gòu)建筑擁有一定的抗震性能主要是由其材料決定的。中國古代木結(jié)構(gòu)別墅大多用天然木材，天然木材本身質(zhì)地較軟，比磚石混凝土和鋼材有更好的柔韌性，這就使天然木材可以承受更大的形變。同時(shí)，天然木材一般比較輕，整個(gè)建筑的重量就比磚混和鋼結(jié)構(gòu)的建筑要輕得多。這些都有利于抗震。
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