“美国加州木结构的建筑与其所处的地震带有何关系?”

发布网友 发布时间：2024-10-23 05:18

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相对于现代的钢筋混凝土房屋，古老的木结构建筑在地震中有什么优势呢？木结构的优势在于它的韧性大，且因木结构的箱式结构将力均分，自身结构轻，又有很强的弹性回复性，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，所以在大地震中吸收的地震力小，结构在基础发生位移时可由自身的弹性复位而不至于发生倒塌。在日本神户和美国洛杉矶的大地震中，木结构别墅或是稍微变形而决不倒塌。即使在强大的地震力下，木结构别墅被整体推前了数米或地震力使其抛离了基础，仍完好无散架。由此证明了木结构别墅在各种极端的负荷条件下，其结构的抗地震稳定性能和结构的完整性。
　　
　　 日本政府在神户大地震后明令所有的民用住宅必需采用北美的木结构别墅。同时在日本国实施了JAS的建筑标准。所以在所有结构中木结构建筑具最佳抗震性。用现代的建筑材料对木结构的别墅进行内外装修，对别墅的木结构实行完善的保护（例如用呼吸纸包裹木结构的外表面，使结构中的湿气能顺利排出，又避免外界的雨水不能侵入内部结构。外露的木结构进行必要的防腐处理等）已使木结构别墅的保用寿命达到70年以上。木结构的别墅有结构轻，抗沉降，抗老化，完全接受地球磁场。在使用和维护的得当的前提下，木结构中的木材是稳定的，寿命长，耐久性强的主结构材料。像大家熟知的北京故宫等皇家木结构建筑，亦经历数百年。
　　
　　 北美式木框架建筑的一个已被证实的特点是其在地震中极好的生命安全性能。与其它形式的房屋建筑相比，平台框架式木房屋是地震时最安全的地方之一。按照最新的法规设计并构造地震带中所有的建筑物是很重要的。
　　
　　
　　 在过去的50年中，我们对由地震造成的风险以及在地震时生存能力的认识都得到了提高。但与此同时，人口的急剧上升和城区密度的不断增长也增大了人类的地震风险。
　　
　　 地震是地质板块在移动中能量的突然释放。世界上有些地方，如北美的西海岸，是地震高危地区。那里的建筑物必须抵抗很强的地震力。这些地震力取决于地震的强度、震源的远近、造成地震的地质活动的类别，以及给定建筑物周边的地质状况。
　　
　　 每种结构都有其独特的特征，例如刚性和强度，因而对地震力的反应也不同。地震使一栋建筑物水平和垂直晃动。水平力又称为横向力或剪力，它是对抗震设计的真正挑战。
　　
　　
　　 作为一种结构材料，木材在地震性能表现上明显优于其它材料。木材质硬且量轻，因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧性优于其它材料，可以吸收并消散能量。
　　
　　 木材在北美用于建筑时，几乎总是被用于称为平台式或西部式框架的轻型框架风格的房屋中。在这种建筑中，木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。楼板一次只建一层，因而每层楼板就成了建在其上的新楼板的建筑平台。大多数的框架由三个部分组成：构成墙壁骨架的垂直墙骨;构成楼板的水平托梁;支撑屋顶的椽架或桁架。当墙由斜撑木板条或轻质木制复合板而形成墙体覆面，它便具有了横向抵抗力，并进而形成了一个剪力墙系统 轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑起建筑物。
　　
　　 轻型框架木结构开始于100多年前的北美。长时间以来，无论在建筑物性能表现上还是在装配它的行业技艺上，其业绩已得到公认。北美各地的许多本世纪初建造的木结构便是这种系统可靠性的有力证明。 这种北美系统在其它地区也证明有同样好的表现。毁坏性最大的近代地震之一是1995年的日本神户地震。这场里氏6.8级、使6,000人丧生、财产损失超过1000亿美元的地震对所有多次受到严重的横向和竖向地震力的建筑物来说都是一次残酷考验。在这场地震中，以传统日本式梁柱风格建造的较旧房屋都被摧毁。以北美抗震标准建造的新房屋则几乎未受影响。