以柔克刚——传统木构建筑的抗震特性
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以柔克刚——中国古代建筑的抗震智慧①与西方砖石结构建筑的“以刚克刚”不同,中国传统的木结构建筑在抵抗地震冲击时,体现的是“以柔克刚”的理念。
中国古代建筑大多是以木材作为建筑结构的主材。
木结构具有框架结构的种种优越性,而柔性的连接,又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。
汶川大地震中,许多文物建筑的墙体均不同程度地受损,但主体结构仍未倒塌,就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。
②中国古代建筑一般由台基、梁架、屋顶构成,高等级的建筑在屋顶和梁柱之间还有一个斗拱层。
中国古代建筑的台基用现代结构语言描述,堪称“整体浮筏式基础”,好比是一艘大船载着建筑漂浮在地震形成的“惊涛骇浪”中,有效地避免了建筑的基础被破坏,减少了地震波对上部建筑的冲击。
中国古代建筑的梁架一般采用抬梁式构造,在构架的垂直方向上,形成下大上小的结构形状。
实践证明,这种构造方式具有较好的抗震性能。
中国古代建筑的大屋顶对提高建筑的抗震能力也起到重要作用。
形成大屋顶需要复杂结构和大量构件,这就大大增加了屋顶乃至整个构架的整体性。
庞大的屋顶以其自重压在柱网上,也提高了构架的稳定性。
③斗拱是中国古代建筑抗震的又一位功臣。
在地震时,它像汽车的减震器一样起着变形消能的作用。
历史上,很多带斗拱的建筑都能抵御强烈地震。
比如山西大同的华严寺,在没有斗拱的低等级附属建筑被破坏殆尽的情况下,带斗拱的主要殿堂仍能幸存。
另外,被各种水平构件连接起来的斗拱群还能够形成一个整体性很强的“刚盘”,按照“能者多劳”的原则把地震力传递给有抗震能力的柱子,从而大大提高了整个结构的安全性。
④除此之外,中国古代建筑中还使用了其他技术措施,比如榫卯。
这种不用钉子的构件连接方式,不但可以承受较大的荷载,而且允许产生一定的变形,在地震荷载下通过变形吸收一定的地震能量,减小结构的地震响应。
⑤当代建筑设计以抵御9度地震为目标,中国传统的木结构建筑基本上能达到这个要求,而且其代价远远小于西方的“刚”,这不能不让人叹服“柔”的力量。
中国木结构古建筑抗震性能的探讨中国木结构古建筑是传统建筑文化的重要组成部分,在中国传统建筑中,木结构建筑具有独特的优势,如环保、舒适、美观等等,但其抗震能力却一直受到质疑。
为了更好地保护和传承这一重要的文化遗产,本文探讨了中国木结构古建筑的抗震性能,并提出了相应的防震措施。
一、中国木结构古建筑的特点及优势木结构建筑是一种传统的建筑形式,其在中国历史上有着悠久的传统,具有独特的地域文化特色和建筑风格。
相较于砖石结构和钢筋混凝土结构,木结构建筑具有以下特点:1、环保:木材是一种天然材料,从采伐、加工到使用,对环境的影响较小,具有绿色、环保的特点。
2、舒适:木结构建筑通常采用木质地板和木质楼梯等,具有吸音、隔热、保温的功能,能够为人们提供一个舒适的居住环境。
3、美观:木结构建筑采用木材作为主要材料,具有自然、朴素、清新的美感,其中的雕刻和彩绘更是文化遗产的精髓所在。
然而,木结构建筑的抗震能力一直是人们关注的问题。
根据对木结构古建筑的抗震性能研究表明,木结构建筑的抗震能力有以下几个问题:2、铆钉的易松动性:木结构建筑通常采用铆钉、木榫等方式进行连接,但这些连接方式存在易松动性的问题,导致建筑结构的不稳定。
3、地基问题:地基是建筑物的基础,在一次地震中容易导致木结构建筑的倒塌,因此对于木结构建筑来说,合适的基础设计非常关键。
三、防震措施针对以上问题,为了提高中国木结构古建筑的抗震能力,可以采取以下防震措施:1、木材的防腐处理:采用木材的防腐处理方式,以提高其耐水、耐腐蚀能力。
2、采用高强度的连接件:现代的连接件采用高强度材料,可以在遭受地震时有效地防止连接件破损松动的问题,增强建筑结构的稳定性。
3、加强基础的设计:在木结构建筑的选址和建造时,应该按照当地的地震状况和地理环境,合理设计建筑的基础,以确保其地震稳定性。
四、结论综上所述,中国木结构古建筑在传承历史文化、弘扬中华传统文化方面具有重要的意义,但其抗震能力一直是人们关注的问题。
中国古建筑抗震性能分析发表时间:2016-11-02T14:32:03.750Z 来源:《低碳地产》2016年7月第14期作者:沈强[导读] 我国的古建筑具有极高的文物、历史和艺术价值,是中华民族乃至世界建筑艺术的瑰宝。
陕西古建园林建设有限公司陕西西安 710000 【摘要】我国的古建筑具有极高的文物、历史和艺术价值,是中华民族乃至世界建筑艺术的瑰宝。
本文将对中国古建筑抗震性能进行详细的分析,希望文章对我们现代建筑的抗震设计有一个很好的借鉴。
【关键词】中国;古建筑;抗震性能 1 前言中国古建筑种类繁多,丰富多采,根据各类古建筑的自身特点,研究其抗震能力,提出科学有效的抗震对策,做好古建筑的维护和抗震加固工作,避免或减轻其地震破坏,具有十分重要的意义。
2 中国古建筑概述中国古建筑是由中华民族祖先所创造发明,因其建筑形式优美及结构性能优越而影响并传播至日、韩和越南等临近国家,是中华乃至世界文明的重要组成部分,也是人类宝贵的文化遗产。
中国古建筑得以延续千年,主要由于其合理的结构特性:柱架层为主要承重结构,柱与柱础为浮摆式平面接触,梁与柱之间通过榫卯连接,屋顶结构与柱架层之间为铺作(斗栱)层。
其中数量最多且最具特色的当属古木结构。
随着时间的延续,对这些价值连城的历史文物的保护日益迫切。
3 古建筑物震害等级划分古建筑物有多种结构类型,根据其震害特点,针对木结构和石结构两种结构类型,给出不同的震害等级下结构破坏的主要特征及其相应的震害指数区间,见表1。
4 传统木构架的结构特点及抗震性能 4.1台基与柱础《梦溪笔谈》中曾记载:“凡屋有三分,自梁以上为上分,地以上为中分,阶为下分。
”下分也就是我们常说的台基。
台基主要包括台明和埋深,地面之上柱脚以下砖石包砌的可见部分称为台明,不可见的地下部分称为埋深。
基础部分多以夯土和碎石隔层筑打而成,具有柔性隔震作用。
在台基内按柱子的位置用砖石砌嗓墩,嗓墩上放柱顶石,柱顶石上立柱。
以柔克刚中国古建筑的抗震智慧云南鲁甸“8·03”地震,造成灾区数万间房屋倒塌,但在鲁甸桃源回族乡,一座木结构古建筑——拖姑清真寺却经受住了考验,再次验证了中国古建筑以柔克刚的神奇。
该寺以木构架结构为主要的结构方式,由立柱、横梁等主要构件建造而成,各个构件之间的节点以榫卯相吻合,构成富有弹性的框架。
在最近几十年里,其已经安然经历过5级以上地震20余次。
而除了拖姑清真寺外,在我国还有许多古建筑,因抗震而闻名,其建筑结构显示了我国古建筑蕴含的智慧。
四川马尔康直波八角碉楼中国版的“比萨斜塔”中国版“比萨斜塔”在四川马尔康县,有一座修建于清朝乾隆年间的直波八角碉楼,其身高43米,已倾斜2.3米,被称为中国版的“比萨斜塔”。
但就是这座倾斜建筑,经受了3次大地震一直屹立不倒。
直波八角碉楼距今已有近300年的历史,乾隆年间主要用于战时通信和防御。
该碉楼先后经历了1933年叠溪大地震、1976年松潘大地震和2008年“5·12”汶川特大地震依然矗立。
在2008年地震后,该碉楼甚至连一块石块都没有掉落。
在很多人看来,这座已经倾斜的碉楼很容易倒塌,为何其能屹立不倒呢?有专家认为,关键还在于碉楼的建筑结构。
直波八角碉楼墙壁有近1米厚,从下往上是锥形结构,本身具有稳定作用;同时碉楼经过多年的地质沉降,已形成了较稳定的结构。
天津蓟县独乐寺经历近30次地震不倒天津独乐寺观音阁独乐寺俗称大佛寺,坐落于天津蓟县城西,建于隋、唐年间,辽代重建,距今有一千多年的历史,是我国现存最古老的、最大的阁式木结构建筑之一。
独乐寺最为人称道的就是其的抗震性。
根据历史记载,其抵御了将近30次规模很大的地震而安然无恙。
其中,清康熙十八年(1679年),三河、平谷发生8级以上强震,史料记载“蓟县城官廨民舍无一幸存,观音阁独不圮”。
1976年唐山大地震,蓟县城内房屋倒塌不少,独乐寺观音阁及山门的木柱略有摇摆,观音像胸部的铁条被拉断,但整个大木构架安然无恙。
浅谈中国传统古建筑木结构的抗震设计中国传统古建筑木结构是一种独特的建筑形式,它以木材为主要建筑材料,运用榫卯结构原理,通过木梁、木柱、楼板等构件相互连接而成。
这种建筑形式在中国历史上有着悠久的传统,并具有出色的抗震性能。
本文将从几个方面对中国传统古建筑木结构的抗震设计进行探讨。
首先,中国传统古建筑木结构的抗震设计注重结构的稳定性。
传统古建筑采用的榫卯结构,通过榫卯连接构件,形成整体的结构系统。
这种连接方式可以增加构件之间的相互作用,使得整个建筑结构更加稳定。
同时,木材本身具有一定的柔性和韧性,能够在地震时吸收一部分地震能量,并分散地震作用。
因此,中国传统古建筑木结构的抗震设计在结构形式上注重整体性和稳定性,以提高抗震性能。
其次,中国传统古建筑木结构的抗震设计注重建筑材料的选择。
古建筑采用的木材主要是经过干燥处理的橡木、松木等,这些木材具有较高的抗震性能。
这些木材纹理清晰,密度大,具有一定的韧性和强度,能够更好地抵抗地震作用。
同时,传统古建筑中使用的木材还具有一定的防腐性能,能够保证建筑的使用寿命,并减少地震灾害对建筑的破坏。
再次,中国传统古建筑木结构的抗震设计注重结构的完整性。
传统古建筑中的木构件均为一体化构件,通过榫卯连接而成。
这种构件连接方式使得整个建筑结构形成紧密的网状结构,能够在地震作用下保持相对的完整性,减少局部破坏和倒塌的可能性。
同时,木结构还具有一定的柔性,能够通过位移和变形来分散地震作用,减少地震对建筑的破坏。
最后,中国传统古建筑木结构的抗震设计注重建筑的基础设计。
传统古建筑在进行基础设计时,会采用较为稳固且合理的基础形式,以增加建筑的稳定性和抗震性能。
同时,传统古建筑还会在基础工程中进行一些特殊处理,如增设抗震支撑,增加建筑的抗震能力。
综上所述,中国传统古建筑木结构的抗震设计注重结构的稳定性、材料的选择、结构的完整性和基础设计等方面。
这些设计理念和技术手段使得传统古建筑具有一定的抗震能力,在历史上经历了无数次的地震考验。
木结构建筑抗震性能研究一、引言木结构建筑因其具有良好的环保性、可再生性和美观性等特点,越来越受到人们的关注和青睐。
然而,木结构建筑在抗震方面的性能一直是人们关注的焦点。
本文旨在探讨木结构建筑的抗震性能,为木结构建筑的设计和施工提供参考。
二、木结构建筑的抗震性能1. 木结构建筑的抗震特点木结构建筑的抗震特点主要表现在以下几个方面:(1)木结构建筑轻质化。
木材的比重约为水的一半,相对于混凝土结构和钢结构,木结构建筑的重量较轻,地震作用下受到的惯性力较小,因此抗震性能较好。
(2)木结构建筑的柔性。
木结构建筑的柔性可以吸收地震能量,减少地震作用对结构的破坏。
(3)木结构建筑的韧性。
木材具有较好的韧性,可以承受较大的变形,防止结构失稳。
(4)木结构建筑的耐久性。
木材具有较好的耐久性,即使在震后长期使用,也不易出现腐朽、变形等问题。
2. 木结构建筑的抗震设计为了保证木结构建筑的抗震性能,需要在设计中考虑以下几个方面:(1)地震烈度。
地震烈度是指地震作用的强度大小,需要根据不同地区的地震烈度来确定木结构建筑的抗震等级。
(2)结构形式。
不同的结构形式对地震作用的响应不同,因此需要选择合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构等。
(3)结构材料。
木结构建筑的结构材料主要是木材和胶合板等,需要选择质量好、规格合适的材料,保证结构的强度和刚度。
(4)连接方式。
连接方式的合理选择可以增加结构的稳定性和抗震性能,如螺栓连接、钢板连接等。
(5)设计参数。
设计参数包括结构的截面尺寸、刚度、强度等,需要通过计算和模拟来确定。
3. 木结构建筑的抗震加固方法对于已经建成的木结构建筑,如何提高其抗震性能也是一个重要的问题。
以下是一些常见的木结构建筑抗震加固方法:(1)加固柱子和梁子。
对于已经出现裂缝、变形的柱子和梁子,可以通过增加木材、加固钢板等方式进行加固。
(2)增加剪力墙。
对于没有剪力墙的结构,可以增加剪力墙,提高结构的承载能力和抗震能力。
中国传统木结构抗震建筑彰显中国智慧
刘平
【期刊名称】《防灾博览》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】建筑是与人类生活息息相关的一个固有载体。
在地震中造成人员伤亡的主要原因是建筑物、构筑物的破坏、倒塌、地表的破坏等。
中国传统木结构建筑运用以柔克刚的中华民族的传统智慧,将建筑的抗震做到了极致。
举世闻名的太极拳就是这种思想的直接产物,而中国传统木结构建筑抗震的方法堪称"建筑版太极拳",它的许多特殊构造,如柱础浮搁、榫卯连接、斗栱支撑梁等,不仅展示了其独特的艺术风格,而且也决定了其传力机理、抗震性能的优越特性,构成了合理的、科学的柔性框架结构体系,彰显了中国智慧。
【总页数】4页(P62-65)
【作者】刘平
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TU3
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的抗震概念设计5.木结构建筑在汶川农居重建工程中的应用前景——以古代木结构建筑抗震检验为例
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中国木结构古建筑抗震性能的探讨
木结构古建筑是中国传统建筑的代表,其历史悠久、造型优美、装饰繁复,具有极高
的文化和艺术价值。
然而,由于长期岁月的摧残以及地震等自然灾害的影响,许多古建筑
已经受到不同程度的破坏。
因此,探讨中国木结构古建筑的抗震性能具有重要的实践意
义。
抗震性能是评价建筑物是否能够抵御地震的一个重要指标。
在木结构古建筑中,木材
是主要的结构材料,其抗震性能直接影响整个建筑物的安全性。
木材具有轻质、高强度、
柔韧性好的特点,因此在地震作用下,它具有很好的抗震性能。
另外,木结构古建筑的结
构有巧妙的吸能和分散能力,使其在地震中有一定的韧性和稳定性,能够在一定程度上减
缓地震破坏的发生。
但是,由于古建筑的年代久远,其木材可能已经出现了老化、虫蛀、腐烂等问题。
这
些问题会导致木材的力学性能下降,进而降低整个建筑物的抗震性能。
因此,在研究木结
构古建筑的抗震性能时,要考虑到材料老化等因素的影响。
此外,由于木结构古建筑大多数建于地震活跃地区,因此其抗震设计必须遵循相关地
震设计规范和标准。
在设计时,要充分考虑建筑物的结构形式、地基条件、建筑物的高度、荷载等因素,通过适当的加强措施,提高整个建筑物的抗震能力。
综上所述,探讨中国木结构古建筑的抗震性能对于保护和传承中国传统建筑文化具有
重要的意义。
未来的研究应该继续探索木材老化、虫蛀等问题对抗震性能的影响,并结合
实际情况进一步完善古建筑的抗震设计标准和规范,以确保这些珍贵的建筑能够经得起时
间和自然灾害的考验。
抗震:以柔克刚——揭秘中国古代木结构建筑
钟葵;李华东
【期刊名称】《中国减灾》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】@@ 在各种自然灾害中,地震灾害可谓"群害之首".rn我国是一个多地震的国家,是世界上地震活动水平最高、地震灾害最严重的国家之一.然而,我国许多古代建筑都成功地经受过大地震的考验,千百年来均经历过多次地震,如今仍然傲然屹立.
【总页数】2页(P50-51)
【作者】钟葵;李华东
【作者单位】(Missing);(Missing)
【正文语种】中文
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