古建築是如何做抗震設計的?
瀉藥。
作為一個不是專業研究抗震的畫圖小匠,我談幾點自己不成熟的小看法。首先,對待這個問題要客觀一些,古人的結構設計並沒有合理的結構計算與分析,對於地震的處理手段也沒有現在研究的這麼多,幾千年累積的經驗佔主要部分。我們現在看到的這些建築是久經考驗的結構存在,設計合理且施工質量高。但是更多建築都是沒有經受考驗,只不過不被記載和關注。就普遍意義來講,肯定是沒有現在的建築抗震的,歷史的車輪還是滾滾向前的。
第二,建築抗震的方式可以分為兩種: (1)抗,俗稱正面剛,就是他強我更強,這種方式對材料強度要求很好,以古代的建築材料來看這一方式實現有難度;(2)卸,就是以柔克剛,不跟你硬碰硬,通過巧妙的方式卸載這些地震作用,有點太極的味道,這也符合中國的傳統哲學,本人認為這一條貫徹在基本所有現存古建築的設計思想中。
關於卸,我想了想可能有一下幾個方面。
(1)古建築以木結構為主,質量輕,剛度小(得益於材料和節點形式)。這有兩個好處,一個是質量輕就意味著慣性小,地震力就不會很大;另一個是剛度小就意味著周期長,從地震反應譜來看,處於下降段,地震力就更小了。(2)支座形式特殊。木柱子跟柱礎之間並不是完全剛接,而是可動的,在地震作用下,建築就好像踩在一個滑板上,這就是古代版的隔震支座啊,很巧妙有木有。(3)節點形式特殊。古代沒有什麼螺栓,也沒有現代混凝土的整體澆築,中國匠人巧妙設計了隼卯的節點形式,通過構件的相互咬合,不用一顆釘子就把他們連在一起了。這種節點形式平時是沒啥轉角和相對位移的,但地震來了,他就可以發生相對轉動甚至相對滑動。這種節點形式既可以降低結構剛度、減小地震作用(如前述),同時又可以因為相對轉動和滑動而耗能,這就是古代版的阻尼器,起到消能減震的作用。以上就是畫圖小匠對古建築抗震的一丟丟理解。如有不足和錯誤還請各位專家大神賜教。如果覺得回答的還是有一點點作用,給畫圖小匠點個讚唄,畢竟手機純手打哇樓上兩位大神說的太難了,複習到一半跑來回答下這個題。
今天沒有占坑又棄坑不回答,你們得先誇誇我。哈哈哈哈嗝。
講講中國的古代建築是如何抗震的,其實大家細心點可以發現,常見的一些古建築中,宋之後的建築存今的比較多,而唐以前的木構架結構建築存在的比較少。
其實木構架建築是很難保存的,不僅要防潮,還要防蟲,防火等等等等。
地震其實也是一個容易毀壞古建的不可抗因素。
但是古人是很聰明的,發明了榫卯技術,並且將之規範化,制度化。榫卯其實是一種軟性連接,能夠承受突然和猛烈力量的襲擊,不至於發生材料與構件之間的斷裂。
拿最著名的一個應縣木塔來說吧。
應縣木塔 建於遼,是中國現存最高最古的一座木構塔式建築。
木塔經歷了900多年的歲月,經過多次大風暴和地震,又曾遭受過炮擊,仍毅力不倒,和其的結構有很大的關係。
1.採用八角形的平面,比正方形平面減少5%的風壓,有利於提高抗風性。
2.使塔的比重偏於粗壯,有利於高寬比的穩定。
3.內外雙筒結構,增強塔的剛度。
4.9個鋪作層,形成強有力的剛性環。
5.合理安排門窗
6.在平坐暗層增加立柱、斜撐,增強穩定性。
7. 這是因為木塔明層夾暗層,形成了剛體結構和柔體結構的有機結合。每遇大地震,這種結構便會將巨大的衝擊釋放掉
其實說簡單點,就是體型壯,不容易垮。九圈圈樑增強穩定性,雙筒結構,受力均勻
當然還有一個最最最重要的因素就是。
應縣木塔下有一個 滑動體基礎 。日本的很多建築下面也有這個滑動體基礎 。
這個 滑動體基礎 呢,就是在建築下面有一個滑輪,使建築在遇到強力的衝擊力的時候,並不是保持原地不動,而是隨著衝擊力,在一定的範圍內左右來回移動。畢竟地震的衝擊波有橫波也有縱波,建築隨著橫波移動啊移動啊,榫卯之間的構建也是可以輕微移動的,建築物整體就這樣隨著地震晃啊晃啊晃啊,不容易倒塌。(大概是這個意思,嗷嗷)
啾咪。
蟹妖。
古建築是如何做抗震設計的這個問題,前面已經有人舉了一些榫卯等耗能節點的例子,以及古建築抗震風雲建築應縣木塔,按現代結構設計理論來看,古代的設計師們很難有成套的抗震設計理論,結合現代的抗震設計理論,可以通過以下幾點來減小震損:
1、選址。
合適的場地類別可以減小地震帶來的影響。
2、消能減震的結構節點(榫卯)
這類節點將地震作用的能量消耗在節點的變形上,利用自身的彈性變形吸收地震能量避免結構的震損。
3、輕質高強的結構材料
質量越輕的材料建成的結構在地震時地震作用較小,木質結構輕質,強度也較高,變形能力較強。
未完待續吧。
卸腰。這麼說吧,牛頓牛大爺提出三大定律之前的任何建築都談不上抗震設計。在人類可以記錄地震反應譜以前的建築抗震設計也只是定性的在做,比如日本工程師曾提出(貌似這事已經是20世紀初了)將結構自重的10%在水平方向上施加給結構,然後設計。中國古代建築木結構居多,建築高度多數都不高,也沒什麼奇奇怪怪的造型需,多數屬於規則結構,加之木材容重小,根據底部剪力法FEK=αΣGeq,ΣGeq就是總的重力荷載代表值,結構自重小直接導致水平地震作用減小(豎向地震作用同理),加之木結構在地震中變形較大,可以有效耗散地震輸入的能量。所以無需做什麼具體的設計,中國古建築抗震性能就還湊合了
裡面運用了大量的桁架,剛度大,自重輕,類似現在的鋼結構。然後說句實在的,現在看到的所謂「抗震」基本是在歲月和地震中「剩下」的。
中國古建築如同中醫藥一樣,以經驗主義為主流中心。能經歷上千年考驗的形式必然都是近乎完美,雖然無論生產者,使用者還是理論者都不一定理解真相是什麼。
榫卯結構自帶屬性抗震?10
瀉藥,簡單說中國古建築都是木結構,而這種結構形式抗震性能本身就很強。你看日本這個高震區用的多的也是鋼結構和木結構。
某種意義上講,古建築的木結構榫卯本身就是抗震的最佳設計,再加上樑檁斗拱柱子的相配合,達到最佳!
感謝邀請。對古建築了解不多,我的淺薄的認識是,我國的古建築用的木材和相應的結構型式、連接方法對抗震有利,國外的更不了解,不敢隨便表達看法,希望有認識深的朋友可以細緻講講。
好吧,我看了下,基本上能回答的都較為詳細了,我簡單說下,就是中國的建築結構第一是木質嬌軟,天生自帶抗震光環,榫卯結構亦又減緩衝擊的效果,還有一條不得不提的是,一般大型建築都有較為解釋的地基於那傳說中的鎮龍石,起到了優秀的緩衝與加固的作用。還有一個,國人建築講風水是沒錯的,風水定位選址都是有嚴格的考量的,都是可以用現代環境科學可以解釋的,所以,不用懷疑古人的優秀。
謝邀。頭一次被邀請,雞凍。話說咱們的古建築抗震,我也不知道古人蓋的時候是怎麼想的,哈哈,咱們只能分析現存的古建築,看它為什麼特點,使它們屹立百年或千年不倒。就拿應縣木塔為例,首先是塔基堅固,地下土壤結構密實穩定,柱根深度保持在同一平面上,使得沉降保持均勻一致,樁基礎之上再加石砌基礎,先為方形,再為八角形,相當穩固;塔高與基礎的範圍之比為2:1,利於木塔的穩定性;在塔身方面,整體結構比例適當,八角形十分規則,閣樓式建築為框架結 構,中心有一圈內槽柱起穩定作用,五層樓閣的外槽部分還有四組暗層,後來又加了斜撐。構造上「梁架榫卯」結構,在地震來臨時,可產生適當變形,消耗地震能量,用抗震術語就是延性很好。保證它經歷多次地震而不倒
謝邀!古代建築基本都是木質結構,而且每個構件都以榫卯相連,這樣一來,整個屋子的主體結構都嵌套成了一個整體,所以只可能倒,不存在塌(個人愚見,還請大師詳述)
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