“刘欣建筑杂谈”之木结构与抗震

木结构作为建筑形式,已有几百年的历史。在北美,有95%的人居住在轻型木结构住宅之中。相对于钢结构和钢筋混凝土结构而言,轻型木结构具有较大的结构阻尼,在地震中能消耗大量的地震能量。



以世界范围内的几次大震中的实际表现来看,轻型木结构都表现出了非常优秀的抗震性能。1964年阿拉斯加地震,1971年加州圣佛南多地震,1987年纽西兰艾几坎比地震,1988年魁北克萨坤内地震,1989年加州娄玛布理塔地震以及1994年加州北岭地震,20世纪以来的历次大震中,轻型木结构的抗震性能得到了充分的体现和证明。

 

 

因为木结构在历次地震中的卓越表现,在1994年日本神户地震之后,日本政府大力提倡轻型框架木结构作为民用住宅的基本建造方式。

 

2009年7月14日在日本神户三木市进行了迄今为止世界上最大规模的木结构建筑物振动台实验,以研究中高层轻型木结构在地震中的表现。美国科罗拉多大学以及其他四所美国高校联合美国国家研究基金会,加拿大林产品研究院等科研机构一起在这台世界最大的震动台上模拟相当于1994年加州北岭地震强度的地震。

 

一栋高六层楼的全木结构房屋(有23个卧室以及一个小型零售商店)被放置在震动台上接受模拟7.5级震级的考验。实验结果显示中高层木结构在应对高强度地震时也同样具有优越的抗震表现。

 

 

轻型木结构抗震性能卓越的3大原因:

 

1. 高强度重量比/自重轻:

木结构自重是同等混凝土建筑的1/7-1/5,在地震中,自重越轻所受的地震破坏力及建筑产生的晃动惯性就越小;

 

2. 木框架+剪力墙结构抗侧力性能好:

由密布的木龙骨及定向结构板组成的木结构框架+剪力墙结构具有极佳的抗侧向力,体现出完美的整体结构稳定性;

 

3. 柔性结构耗能性佳:

木材和金属连接件形成的房屋结构节点具有弹性和一定的变形能力,因此能够在地震中吸收和耗散能量。

 

目前,在很多国家和地区,轻型木结构建筑都得到了大力的推广和应用,例如地震多发的美国加州地区、新西兰、台湾地区、土耳其以及日本。很多国家或地区都在大震中看到了轻型木结构的优势,所以积极的推广并鼓励人们采用轻型木结构建造房屋,提高建筑的抗震能力。当然,任何结构都需要进行合理的设计和良好的施工才能发挥其特点和作用,轻型木结构也不例外。



文章作者Leo Liu ( 刘欣)介绍

 

Leo Liu ( 刘欣)拥有土木工程,金融财务,建筑供应链管理三重背景;2005年毕业于爱尔兰都柏林商学院后,任职于英国著名的Elliott Group 地产开发及建筑公司,并参与了2012年伦敦奥运会奥运村项目建设;在移民温哥华后,任职于西温,温西多家著名建筑公司,专注于房地产建筑业,特别致力于地产开发和建筑供应链的整合与提升。 Leo的加盟,极大地补充了新趋势地产西北温团队在建筑领域的力量,从而为客户,特别是投资客户提供更加专业,到位的建议。

 

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