木結(jié)構(gòu)建筑(此處指經(jīng)過專業(yè)設(shè)計和施工的木結(jié)構(gòu)建筑)是有著非常良好的抗震性能,甚至更優(yōu)于常見的鋼筋混凝土建筑。
以柔克剛
與磚石砌體結(jié)構(gòu)建筑的“以剛克剛”不同,木結(jié)構(gòu)建筑在抵抗地震沖擊力時,采用的是“以柔克剛”的思維。木結(jié)構(gòu)建筑中具有許多釘連接和銷軸連接,這為結(jié)構(gòu)提供了一定的延性。木結(jié)構(gòu)建筑在受到地震力時可以發(fā)生一定變形而節(jié)點連接和構(gòu)件不受到破壞,并且吸收和消散地震能量。我國許多古代建筑都成功地經(jīng)受過大地震的考驗,如天津薊縣獨樂寺觀音閣、山西應縣木塔等建筑,千百年來均經(jīng)歷過多次地震仍然傲然屹立。
框架結(jié)構(gòu):墻倒屋不塌
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑中常用的輕型木結(jié)構(gòu)也具有良好的抗震性能。安裝在木龍骨上的覆面板(OSB)板已經(jīng)連接覆面板和規(guī)格材之間的鋼釘連接為地震力的消散提供了冗余的荷載路徑。這些眾多的連接節(jié)點和負載路徑能夠有效消散地震能量。即便個別節(jié)點過載或失效,相鄰節(jié)點通常會提供備用加載路徑并幫助避免結(jié)構(gòu)垮塌。地震產(chǎn)生的側(cè)向力會破壞墻體,但輕型木結(jié)構(gòu)的剪力墻可以提供有效的抗側(cè)剛度。通過增加OSB結(jié)構(gòu)板的厚度,龍骨尺寸和釘子的數(shù)量或尺寸,可以為地震多發(fā)地區(qū)的木結(jié)構(gòu)建筑物增加額外的抗側(cè)剛度和強度。
在汶川大地震中,許多文物建筑(多為古代木結(jié)構(gòu)建筑)的墻體均不同程度地受損,但主體結(jié)構(gòu)仍未倒塌,就是這種柔性框架結(jié)構(gòu)抗震能力的表現(xiàn)。大多數(shù)地震破壞是由地震波引起的。當?shù)孛孢\動的強度達到一定程度,會導致建筑物發(fā)生震動。地震引起的層間水平力與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量成正比,因此自重較大的鋼和混凝土結(jié)構(gòu)會受到更大的地震力影響。木結(jié)構(gòu)建筑與其他類型的建筑相比,自重較輕,并且木材具有超高的強度重量比。因為,正確設(shè)計和建造的木結(jié)構(gòu)建筑在地震活動期間表現(xiàn)非常好。
就拿我們鄰國日本來說,日本是一個多地震多火山頻發(fā)的國家,被公認為世界抗震建筑技術(shù)強國,為了在常年“震動模式”的國土上,讓房屋最大限度為民眾提供庇護,日本政府不斷從災害中積累經(jīng)驗和教訓,在房屋的抗震上下了很大的功夫。用于建造房屋的材料就大有講究。像木結(jié)構(gòu)在日本建筑總占比非常高。
(轉(zhuǎn)載自加拿大木業(yè))