古建筑抗震能力分析

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，是世界上地震活動(dòng)水平最高、地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，華北、西北、東南、西南地區(qū)均為強(qiáng)地震分布帶。然而，我國(guó)許多古代建筑都成功地經(jīng)受過(guò)大地震的考驗(yàn)，如天津薊縣獨(dú)樂(lè)寺觀音閣、山西應(yīng)縣木塔等建筑，千百年來(lái)均經(jīng)歷過(guò)多次地震仍然傲然屹立。

古建筑設(shè)計(jì)抗震性能分析

以柔克剛：木材富韌性力學(xué)性能好

有人說(shuō)，西方建筑史是“石頭的歷史”，中國(guó)建筑史是“木頭的歷史”，西方磚石結(jié)構(gòu)是剛性結(jié)構(gòu)建筑體系，中國(guó)土木結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu)建筑體系，西方人以剛性的磚石結(jié)構(gòu)抵抗自然災(zāi)害，中國(guó)人以柔性的土木結(jié)構(gòu)防御了地震的破壞，前者是“以剛克剛”，后者是“以柔克剛”。

作為建筑材料，木材與泥土具有富于韌性、加工靈活、組合方便的優(yōu)點(diǎn)。在防震方面，主要依靠木結(jié)構(gòu)。學(xué)者程建軍認(rèn)為，木材是一種質(zhì)輕、力學(xué)性能好的建筑材料，它具有一定的柔性，在外力的作用下比較容易變形，但在一定程度內(nèi)又有恢復(fù)變形的能力。木構(gòu)架中的所有節(jié)點(diǎn)又普遍使用榫卯結(jié)合，也具有一定的變形能力，再加上傳統(tǒng)木構(gòu)架都是采用均衡對(duì)稱的柱網(wǎng)平面和梁架布置，使其形成一個(gè)具有一定柔性的整體框架結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)?shù)卣鹨u來(lái)時(shí)，建筑便通過(guò)自身的變形消化地震力對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞能量，從而在一定限度內(nèi)保障了建筑的安全性。

中國(guó)的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)，具有框架結(jié)構(gòu)的種種優(yōu)越性，如“墻倒屋不塌”的功效，但其柔性的連接，又使得它具有相當(dāng)?shù)膹椥院鸵欢ǔ潭鹊淖晕一謴?fù)能力。汶川大地震中，許多文物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)。