0引言磚木結構是我國木結構建築的特點,至今仍廣泛分布於我國廣大農村,具有良好的抗震性能。汶川地震中,甘肅省文縣碧口鎮大部分房屋受損嚴重,但該鎮竇家壩村壹座磚木結構房屋幾乎沒有受損。消息傳到網上後,引起了網友的廣泛關註,這棟房子被稱為最牛房子。從這個事件中我們可以看出磚木結構的抗震性能是很好的,所以我們就簡單的討論壹下為什麽這種磚木結構的抗震性能會這麽優秀。磚木結構簡介1磚木結構房屋為單層和多層房屋,以粘土磚墻為承重墻,木門窗和屋頂,部分房屋配有混凝土圈梁和構造柱。壹般磚木結構建築采用木屋頂,檁條靠在橫墻上,墻體承擔荷載、剪力,滿足結構要求。磚木結構房屋具有以下特點:豎向荷載相對較小,木材彈性好,順紋抗拉,跨紋抗剪能力強,屋架縱橫支撐形成空間體系,只要節點不被破壞,就能有效發揮抗震作用,因此磚木結構房屋在廣大農村地震區被廣泛使用。磚木結構在汶川地震中表現出良好的抗震性能並非偶然。在30多年前的唐山大地震中,這座城市幾乎所有的建築都被夷為平地,只有兩棟木屋屹立不倒。在日本1995的神戶地震中,也證明了木結構房屋具有良好的抗震性能。神戶地震造成的經濟損失高達8000億元,其他結構性建築損毀嚴重,但災區的現代木屋幾乎沒有受到影響。振動臺試驗表明,磚木結構本身具有良好的抗震性能。鋼筋混凝土構造柱和圈梁的單層磚木結構建築模型,整體剛度大,抗震能力強,可抵禦9度地震而不倒。滿足基本設防烈度8度,驗證了擬建建築結構方案抵抗高烈度地震的能力,為抗震住宅的推廣提供了參考[3]。2汶川地震木結構房屋的主要震害及成因根據相關資料[2],汶川震區的木結構房屋主要為磚木結構或土木結構。農村偏僻的房子多是土坯墻的房子,有木架(木架支撐的斜瓦屋頂)。幾棟土坯木屋蓋房子。木結構房屋的震害主要表現在以下幾個方面:木框架土坯墻房屋的土墻倒塌,屋架部分倒塌(圖1);土坯墻木屋屋頂部分墻體倒塌,木屋屋頂損毀嚴重(圖2)。只有幾棟木質建築整體倒塌。從以上數據可以看出,木結構民居破壞主要是由於使用強度低、分散性大的土作為墻體,主要是農村建築不合理造成的,而不是木結構本身的結構問題。施工質量也是造成結構破壞的主要原因,不同施工質量對同壹建築結構的抗震能力是完全不同的。地震後,木框架和木屋頂仍保持完整和基本完整。這說明磚木結構住宅具有良好的抗震性能。3最牛房子的結構特點據甘肅省地震局應急處處長景介紹,這種房子建於1998,沒有過多考慮抗震功能。普通磚木結構房屋沒有使用混凝土圈梁和構造柱。與其他房屋不同的是,屋頂只覆蓋了木椽和青瓦,重量很輕。至於其他方面,壹樓完全采用優質實心磚,二樓采用空心磚;房間之間的空間不是用磚墻搭建,而是用木質材料。磚木結構由於使用了木質屋頂,大大減輕了自重,並且這個房子的二層使用了空心磚,進壹步減輕了建築的自重。這樣從結構動力學和抗震的角度來看,就避免了頭重腳輕的現象。同樣,房間的隔斷是木質的,減輕了二樓的重量。同時,木材本身具有彈性,可以很大程度上緩沖和分解地震力。在地震力的作用下,也起到減輕震害的作用。根據汶川地震相關資料報告[4],磚木結構在0-10g區域震害輕微,在0-15g和0-20g區域震害嚴重,主要是結構本身沒有采取足夠的抗震設防構造,其薄弱部位主要是屋面系統和獨立磚柱。最牛的房子屋頂只用木椽和青瓦覆蓋,重量輕,整體性強,約束可靠,地震力作用下慣性力小。最牛的房子結構不采用獨立磚柱,而是采用普通墻體承重結構,結構形式比較對稱,有利於房屋的抗震作用。4磚木結構的抗震機理磚木結構在地震中表現出良好的抗震性能有幾個原因:(1)合理的結構布局。平面上,磚木結構很少用於平面復雜的建築,主要是長寬比不大於2∶1的矩形。規則的平面布置有利於結構的抗震和耗能,這壹點得到了建築界的廣泛認可。在空間上,木屋頂使用輕巧,保持良好的整體性,避免了頭重腳輕的結構,是理想的抗震結構設計;(2)木屋頂的榫卯耗能。古代木結構的榫卯連接是中國建築的精髓。榫卯具有很強的抗震耗能性能。榫卯在大載荷下具有很強的變形性能。在地震荷載作用下,榫卯耗散了大量地震能量,減少了對結構本身的破壞;(3)建築物的結構整體性強。木材具有良好的順紋抗拉強度和順紋抗剪強度,因此這種結構制成的整體性強的屋頂,在側向支撐的作用下,能與周圍墻體形成良好的空間體系。只要節點處沒有損壞,這樣的系統可以具有良好的抗震能力。5改造建議(1)推廣使用磚木結構。磚木結構在我國偏遠農村具有良好的抗震性能和強烈的民族特色。磚木結構具有造價低、結構相對簡單、施工要求低等特點。這些特點在我國農村是很有吸引力的。日本神戶地震後,日本政府明確表示,所有民用住宅必須采用北美木質別墅,執行JAS建築標準。[2]中國也應結合本國國情,積極推廣抗震性能好的建築結構。在汶川地震的大背景下,政府積極引導意義重大。(2)加強農村住宅建設管理。同時需要指出的是,由於我國農村自建房沒有納入國家建設管理程序,農村房屋缺乏管理,基本上是隨意設計,不僅沒有考慮抗震設防要求,而且往往存在嚴重的設計缺陷。沒有合格的施工隊伍,施工質量無法保證。這些都是中國現存的建築問題,亟待解決。因此,加強農村住宅建設管理,樹立抗震意識,積極應對可能出現的危險,變被動救災為主動預防,將事半功倍;最牛房的出現不是偶然的。是由磚木結構本身的結構特點決定的。最牛房的經歷,應該是建築領域的工作者所重視的。磚木結構是壹種值得深入研究的抗震結構,具有廣泛推廣的潛力。本文希望引起相關專家的重視,為我國抗震事業的發展做出貢獻。
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