云南地區也是我國地震高發地區，當地建筑物的抗震設計就很有必要了，當地的民居建筑物多是木質結構，本文主要研究當地木質建筑的抗震性設計。

　　《新建筑》(雙月刊)創刊于1983年，主要介紹建筑設計、城市設計、環境設計的新理論、新方法、新作品以及建筑教育改革的新嘗試。作為一份建筑科學類的學術期刊，新建筑帶給讀者的是新鮮學術空氣的廣角視窗。

　　通過參與2006年來云南省政府推出的改善農村住房安全的“民居防震保安工程”，即農村民居地震安全工程實施，結合自己在民居地震安全抗震加固工作實踐經驗，對即有農村傳統木構架承重體系民居房屋木結構抗震加固措施作探討，從房屋構造，震害機理分析等，對傳統木構架承重穿斗式木架現有民居房屋結構抗震加固方面，提出一些提高其抗震性能的加固措施。

　　一、云南省木結構民居房屋概況

　　據不完全統計，云南省廣大農村房屋多建于80年代中期，其中磚混結構房屋占2.5%,木結構占(其中：磚木結構占8.5%;土木結構(木構架)占19%;其他70%,抗震性能低于設防烈度的占85%，其中需要抗震加固的占72%，需要拆除重建的占28%。由于廣大農村民房抗震性能較差，地震災害造成的損失尤為嚴重。面對頻繁發生的地震災害，抗震加固任務重，點多面廣。

　　傳統木構架承重體系磚木結構、土木結構是云南省廣大農村及山區各民族(白族、彝族、納西族、藏族、漢族等)最廣泛、最基本的住房結構形式，是我國人民千百年來總結出來的有利抗震的木框架結構形式，但地震時破壞程度比其他結構形式嚴重，一般遭遇地震烈度為7度及7度以上的地震時，大多數會遭到不同程度的破壞或倒塌。而云南省農村住房大多數分布在有地震須抗震設防的地區和邊遠山區，現有的多數住房不可能有正式設計和抗震指導條件，且大部分年久失修、節點連接差、布局不合理、建材質量差等導致抗震性能差，缺乏應有的抗震能力，大量房屋一震即倒，一震即塌。

　　傳統木構架房屋結構形式主要有6種：二層三柱穿斗架式、二層五柱山墻穿斗架式、二層四柱穿斗架式、二層六柱山墻穿斗架式、單層穿斗架式、單層山墻穿斗架式六種。在當前森林面積日益減少，可用木材量緊缺的情況下，為了建房減少木材用量，農村新建房屋穿斗構架多采用二層四柱穿斗架式。

　　多年來，農村民居建設從規劃選址、設計施工、質量安全、抗震設防等環節都缺乏有效管理，致使農村民居建設質量低、抗震性能差，普遍存在安全隱患。如何最大限度地減輕地震等自然災害造成的損失，保障人民群眾生命財產安全，始終是全省經濟建設和社會發展必須面對的重要問題。實施農村民居地震安全工程建設是全面落實科學發展觀，科學防震、主動減災，統籌城鄉發展、扎實推進社會主義新農村建設和構建和諧社會的重大舉措。

　　二、傳統木構架承重體系民居房屋結構震害分析

　　傳統木構架承重體系民居房屋結構是有利抗震的木框架結構形式，其繞度大，一般為單層或倆層，極少有三層情況，開間3～5間，屋面材料多為筒板瓦或小青瓦，樓面為木樓板，墻體材料多為土坯墻或土筑墻，墻厚40～90cm。通過對云南歷史上最近幾次大地震(通海7.7級、龍陵7.3級、麗江7.3級等)災害調查統計分析，傳統木結構雖然抗震好，但仍存在不利抗震問題。

　　地震時，地面豎向運動分量引起建筑物產生豎向震動、水平震動及鞭捎作用力。一是豎向震動對建筑物最高處震害最明顯，對木構架房屋主要表現在瓦屋面、樓面、屋架及高出屋面的煙充等破壞;二是水平地震作用主要集中在節點上的水平集中力，對木構架主要表現在梁柱交接處節點位置;三是鞭捎作用主要對瓦屋面的局部、墻體局部破壞。地震力震害最大、破壞最強主要反映在節點處。所以加大節點加固是確保木結構整體穩定性的關鍵。(本文不考慮基礎震害方面的影響，僅從上部結構震害考慮，提出加固措施)。

 

　　1、縱向穩定性差，震后木構架歪斜、變形或倒塌。一般木結構房屋不設地圈梁或地腳牽梁，所以柱基礎穩定性差，整體剛性不足，同時縱向受開間布局影響，木梁、柱連接榫接部位容易脫節，榫頭連接處榫頭容易撥出，導致屋架整體縱向失穩，結構喪失整體性而造成的破壞是房屋破壞中最嚴重。柱同一截面處開槽面積達柱截面積的40%以上，很大地削弱了柱垂直剛度。

　　2、外墻土坯墻或土筑墻，易倒塌，墻體與構架連接不牢靠，墻柱連接整體性差。墻體在樓層處、墻柱連接位置，由于墻體包柱、包梁導致墻體截面積最小、最薄弱，加之連接缺少拉結措施或拉結措施設置不但，沒有很好的咬槎，地震時維護墻體容易倒塌，是造成人員傷亡和損失的主要原因。宜倒塌墻體部位主要集中在懸墻、大叉以上山墻、L轉角墻位置。

　　3、木穿斗架在樓面處木柱斷面削弱最大(削弱面大50%)，地震時柱在樓面處容易扭斷或折斷造成穿斗架倒塌。由于穿斗在樓面處承重梁、連系梁、牽心梁等分別從前、后、左、右垂直交接在柱軸，與柱榫接相連，削弱了柱有效截面積，又無特殊處理接縫縫隙措施，所以該位置受地震力影響最不利的節點位置。該節點地震力復雜，主要承受柱子傳來的軸向力、剪力和梁傳來的彎矩、剪力作用，受拉力、受扭轉、受剪切、受軸壓等破壞，造成一是脫榫，二是柱在該位置折斷或扭斷造成整體構架失穩倒塌。

　　4、柱與柱基(木柱與柱腳石)連接不牢，地震時柱與柱碓易錯位，失穩，造成上部結構倒塌。由于傳統木結構房屋施工中均無柱與柱腳有效連接措施，所有結構均為是柱直接落在柱腳石上，靠柱及上部荷載壓力穩定。排架間，柱與柱跟部又無牽梁等水平方向固定，受地震力影響時柱失穩，構架歪斜或倒塌。

　　5、屋架受地震力影響瓦屋面滑落，屋面檁條脫落，是地震力破壞最普通的形式。當前農村土木結構房采用最多的是小青瓦、筒板瓦屋面構造，少數地區也有采用波形石棉瓦、鍍鋅鐵皮瓦、木板、石板屋面。大部分瓦干鋪或局部做漿鋪在椽子上。受地震力影響瓦屋面下滑容易造成人員傷亡。

　　三、防治或減輕木構架承重體系房屋結構震害主要措施

　　針對木結構房屋抗震中存在的問題，加強抗震構造措施，增強抗震能力，結構加固要最大限度保證在設定的地震列度強度內地震來臨時結構不倒塌，達到減少人員傷亡及財產損失的目的。在對木結構房屋民房改造、抗震加固中應重點采取以下措施。

　　加強房屋的縱向穩定，提高房屋整體性，避免房屋構架縱向失穩。

　　(1)、在屋蓋屋架大叉以上加縱向支撐。如在兩端間及隔間中柱頂部加木剪刀撐或木斜撐，斷面80×150木枋或角鋼L5×45×45(剪刀撐或斜撐因地制宜可以用木材或角的的鋼)。用d12×120自攻螺栓與木柱或正中掛枋連牢。確保地震作用力下屋架縱向穩定。

　　(2)、在木柱腳處加鎖腳枋(地腳、地連系梁)，斷面木枋120×180，加強木柱腳處錨固(柱腳石以柱有可靠的連接)。對于裸露外柱(走廊柱)可澆筑鋼筋混凝土外包柱腳。

　　增強外墻墻體穩定，設置外墻與柱拉結措施，做到外墻體在地震時只能往外倒，不傷及室內人員，具體采取以下措施。

　　(1)、沿外墻內側層高1/2處曾設木牽梁(斷面80*100側放)或順墻板一道與木柱連牢，地震時使得外墻不往內倒。

　　(2)、維護墻體外側采用鐵絲、木牽梁、墻攬等與木構架進行拉結，提高墻與柱的整體結合性。

　　(3)、外墻在穿枋以上或三角屋架下弦以上的山間墻換用灰條墻、木板墻、花格墻等輕質墻。減輕墻體重力，可以大大減輕地震力造成的墻體損壞。

　　(4)、外墻外側宜做粉刷，特別對既有外墻裂縫、脫落部位進行砂漿填實。

　　(5)、有條件的地方，宜將土墻改換為磚砌體或空心磚維護墻，新砌體砌筑時應該按照砌體抗震施工規范砌筑，切實做好抗震措施。

　　3、改進木骨架節點連接的構造，減少柱斷面的消弱，曾強柱與掛枋、穿枋、梁等連接性能。

　　木穿斗架式結構分別從縱向、橫向、樹向節點處，將穿枋、梁、牽心、掛枋、承重木等與柱的連接改用鐵件及螺栓與木柱連牢，防止地震力時榫的脫節。(見節點加固圖9)

　　4、針對屋架受地震力影響瓦屋面滑落，屋面檁條脫落，的破壞形式。重點加強對屋架結構、瓦屋面的加固和固定措施。

　　(1)、屋面檁條扒釘、鐵絲或螺栓與木構架連接;

　　(2)、小青瓦屋面全部換成有做漿實鋪屋面，設置掛瓦條等防滑落措施的瓦屋面，防止受地震力影響時瓦屋面下滑造成的人員傷亡。

　　四、結論

　　科學研究已經證明，地震是伴生地球的一種自然災害，只要地球存在一日，地震就存在一天，時刻都威脅著人類，當前人類對地震的認知有限，無法預報地震的時代，面對地震災害我們是無奈，如何把房屋建的堅固耐震，提高現有房屋抗震性能，是全世界科學家、工程界工程師的歷史使命。探索現有農村民房構架抗震加固措施，提高廣大現有民居房屋抗震性能，是當前農村民居建設的重要任務，是將災害造成的損失降到最低，最大限度保護人民財產安全的重要途徑。

　　地震屬于“天災”，是不以人的意志為轉移的，而房屋因地震倒塌，造成大量的人員傷亡和財產損失，卻是“人禍”，是因為我們在地震災害來臨前沒有把房屋建好、加固好;地震是不可抗力，但房屋倒塌，卻是可抗力。新建房屋可以從選址、結構、材料等方面因勢利導，已有房屋重點加固結構和維護墻體，提高抗震性能，切實制定增強木結構整體抗震性能的加固方案。

　　引導村民自己的村莊自己建，自己的房子自己蓋，結合實際制定實施方案提高農村民居地震安全。針對不同房屋結構和農居經濟條件，制定農房民居拆除重建、加固改造多套方案，著重解決抗震能力低的問題社會力量支持農村民居地震安全工程建設。整合各種資源，統籌各方力量，把地震安全工程建設與社會主義新農村建設結合起來;把地震安全工程建設與扶貧開發、移民搬遷工作結合起來;把地震安全工程建設與全面提高農村綜合減災能力結合起來。既提高農村民居抗震防震能力，也提高抵御其它自然災害的能力，全面提高農村綜合抗災防災能力。是當前政府引導農村抗震的摘要措施。

　　所以地震安全房屋結構加固意義重大，對即有建筑震前加固已經被證明是行之有效的方法。

　　參考文獻

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