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解开“屋坚强”不倒之谜

发布时间:2014-07-08 点击次数:469 新闻来源:【本站】

      我们讲现代减震控制技术时,不得不谈到中国传统建筑。我们知道,中国是地震多发国家,“农者知耕,匠者知木”。古代工匠们在长期与地震的斗争中不断总结、积累丰富而又精湛的经验。逐渐形成了一整套独特的防震体系,其内涵博大精深,许多现有的建筑龄逾千年,震而不坏,震而不倒。中国古代建筑的防震思想的形成和发展经历,具有珍贵的历史和科学价值。其简洁有效的“以柔克刚”机理,对我们现代减震控制技术研究具有极其宝贵的借鉴意义。

      我国古代工匠采用了很多当时最符合自然规律的建筑结构、节点处理方式。其中比较经典的处理方法有1. “铰接”柱基或浮搁柱基。2.卯榫、斗拱等节点.

1、“铰接”柱基或浮搁柱基。

      建筑宫殿、寺院、民居、塔楼时,将上部结构的柱子浮搁在柱础上或者稍加限制,柱础能扩大柱子与地基直接接触的面积,增强地基承载能力,同时,在地震过程中,柱础随地表的震动而震动,但是由于柱础与上部结构之间没有被固定,之间能发生间隙或者滑移(如图2),消耗了大量的地震能量,地震动就被很好的隔离,较少的传向上部结构,减轻上部结构的地震损害。

2、卯榫、斗拱等节点处理方法。

      榫卯、斗拱等节点处理方法,这种不用钉子的构件连接方式,使得中国传统的木结构成为特殊的柔性结构体,不但可以承受结构自身的重量与荷载,而且允许节点内部有一定的变形和位移,在地震作用下可以通过节点内部的变形吸收地震能量,减小地震对整体结构的损害。

      这两种古建筑常用的结构及节点处理方法,在经受芦山大地震考验的芦山张家大院都有体现,这也是芦山张家大院能经受地震考验的根本原因所在。

    张家大院”坐落在芦山县龙门乡古城村东南的一处山脚下,正好位4.20震中区。四合院坐南朝北,共有16间住房,面积972平方米。这座建于清朝同治年间、距今180年历史、上下两层,木瓦结构的老宅,与周围民房或倒塌、或开裂的民宅相比,在这次大地震中除了屋脊脱落几块瓦片外,居然没有地震的裂痕。没有任何损伤。

       这座古色古香的四合院式老宅,青石铺面天井的老宅,现在住了7户人家,本来盖了新房的5户已经搬走,震后因为新房不同程度的损伤又都搬了回来。“老屋经事多,住着踏实”。住户如是说,老老少少40多口人住在这里,生活和震前没什么两样。长征期间,这里还曾是红30军司令部。芦山龙门乡古城村的这座老宅,历经了一百多年来的风霜雨雪、纷飞战火,特别是近5年来还连续经历了汶川、芦山两次强震,却依然屹立于天地之间,不得不让人感慨万千。

       其实“屋坚强”不倒的原因与我们现在大力推广的隔震、减震技术有异曲同工之妙,基本原理都是以柔克刚,而不是硬碰硬的去跟地震抗衡。