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蘇州中木為您介紹木屋別墅抗震之謎

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發表時間:2020-09-23 09:07

在歷史的長河中,當人類告別洞穴學會用樹枝搭建遮風擋雨的居所開始,建筑就伴隨著人類社會發展而日新月異。由于地理差異,逐漸形成兩大建筑結構。一種是以磚石為主的堅硬木結構別墅,表現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,表現為中國的殿閣樓臺。

在現代工業文明到來之前,這兩大建筑類型在各自的地域和社會中不斷發展,幾乎達到了各自建造技術的極致。我們姑且暫時將城堡和教堂放在一邊,來看一看木結構建筑的特點和抗震之謎。

莫干山民宿 (4).jpg

震后不倒的木結構別墅

在汶川地震中,四川都江堰青城山前山有部分木結構別墅建筑,在災后的實地調查中人們發現,建筑面積約200平方米的木結構房屋底層裂縫最多出現了6處,二層的裂縫最多出現了2處,但并不影響結構安全性和正常使用。

清華大學建筑學院教授王貴祥在接受《中國科學報》記者采訪時介紹,我國古代木屋別墅有不少經歷了數百上千年,仍然巋然屹立。

比如位于天津薊縣盤山腳下的獨樂寺,始建于唐代,寺內的觀音閣和山門重建于遼代。自重建以后千余年來,獨樂寺曾經歷了28次地震,其中清康熙十八年(1679)三河、平谷發生8級以上強震,薊縣城內官民房屋全部倒塌,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,但整個大木構架安然無恙。

還有位于山西省應縣城西北佛宮寺內的應縣木塔,建于遼清寧二年(1056)。據史書記載,在木塔建成200多年時,當地曾發生過6.5級地震,余震連續7天,木塔附近的房屋全部倒塌,只有木塔巋然不動。上世紀初軍閥混戰的時候,木塔曾被200多發炮彈擊中,除打斷了兩根柱子外,別無損傷。

2009年,日本和美國科學家進行了一次木結構建筑抗震實驗。他們在一座實驗工作臺上建造了一座7層高的木結構建筑,然后制造一次相當于里氏7.5級的人造地震,震動持續了40秒鐘。實驗結果顯示,木屋建筑對強烈地震有較高的耐受力。

天然木材以柔克剛

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研究所原所長謝禮立在接受《中國科學報》記者采訪時指出,木結構建筑擁有一定的抗震性能主要是由其材料決定的。中國古代木結構別墅大多用天然木材,天然木材本身質地較軟,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,天然木材一般比較輕,整個建筑的重量就比磚混和鋼結構的建筑要輕得多。這些都有利于抗震。


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