古民居抗震性能研究现状及趋势分析

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1、古民居抗震性能研究现状及趋势分析1安徽新华学院土木与环境工程学院合肥230088；2中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司安徽马鞍山243000摘要：古民居的核心价值在于承载着历史并承传着文化，而地震灾害则是古民居价值延续的重大威胁之一。在调研了国内外围绕古民居抗震性能研究及应用的基础上，总结了古民居在地震破坏评估、抗倒塌性能、抗震加固技术等方面的研究成果，并进一步探讨古民居在以上各方面有待进一步深化研究的问题。关键词：古民居；抗震性能；状态评估；抗倒塌；抗震加固1引言不同于其它不可移动文物，古建筑除了自然环境的影响外，还存在着人类在使用过程中对它的进一步损伤甚至是破坏，其中古民居因与现代人类的生

2、活关系密切，统一规划与保护的难度相对较大，在使用过程中业主可能会按照主观想法进行随意性的改造或采用现代技术方法对其进行不合理修缮或加固，往往会破坏其原有的良好结构性能及传力机制，大大削弱了其抗震性能。近几年来，我国破坏性强震时有发牛，古民居在历次地震中损毁现象较为突出。2008年汶川发生MS8.0级大地震，大震后还发生了数千次余震，并引发山体滑坡和泥石流等严重地质灾害，给广大受灾地区造成了重大的人员和财产损失［1］。据四川省的统计资料表明，此次地震使得桃坪羌寨、夕佳山民居、崇州麒麟街民居、马尔康西索民居、冠英街民居、宜宾朱家民居等大量古民居集中区遭受了不同程度的破坏。2010年4月青海玉树发

3、生两次地震，最高震级MS7.1级，此次地震破坏涉及16处文化遗产建筑，包括部分古民居建筑，主要破坏特征包括地面损害、墙体损害、大木构架损害、椽望损害、屋顶损害（苫背、瓦件）、装修损害、油饰彩画及壁画损害等形式。由于古民居在文化遗产占有很大的一部分，所以保护古民居的安全对整个文化遗产的保护有着重要的作用，但目前对于古民居所面临的地震灾害风险还存在底数不清、对策不明的状况。为此，本文基于文献调研方法，对国内外在古民居的抗震性能研究如地震破坏状态评价、抗倒塌性能、抗震加固技术等方面进行了综合分析，进而为下阶段不同结构形式古民居的抗震方法与技术研究奠定基础，这无论是从历史文化与社会层面，还是从工程方

4、面或者学术方面，这项基础性的调研工作均具有非常迫切且必要的现实意义。2国内外研究现状2.1地震破坏状态评价古民居按其结构类型主要分为木结构民居、砖木结构民居及砖石结构民居，准确评价古民居的抗震性状对古民居的性能鉴定、保护及加固乃至震后快速有效的临时加固起到了重要的作用，但现有的地震破坏状态评价与性能评估方法并不多，且存在主观性较大和评价方法不足，而在钢筋混凝土结构及钢结构基于性能的地震状态评价研究与应用则已较为成熟，针对砖混结构也有一定程度的研究。针对古建筑的地震破坏状态评价研究，则多集中在震害预测方面，如高大峰等⑵根据动测所得到的结构特性，提出单自由度木结构震害预测的计算方法和木结构的模糊

5、震害预测方法，李铁英等［3］提岀了古建筑木结构的双参数地震损坏准则，初步划分了震害等级及标定参数。而对于地震后文化遗产建筑的破坏状态的评价，现阶段的评价方法主要是依靠专家打分法去判断。此外，余志祥等⑷对青城山居士楼砖木混合结构通过数值仿真研究了其抗震性能。2.2抗倒塌性能我国自唐山大地震后即提出三水准设防包括“大震不倒”的抗倒塌要求，在现行建筑抗震设计规范中开始引入了基于性能设计方法和抗连续倒塌设计方法。在抗倒塌分析研究方面，随着基于性能抗震设计理论和抗连续倒塌分析的逐渐发展，利用损伤指数研究结构倒塌破坏过程越来越受到关注。在钢筋混凝土结构在抗连续倒塌的设计方法方面的研究也成为目前的一个研究

6、热点。此外，也有人针对非钢筋混凝土结构进行了抗倒塌分析的研究，如刘红彪⑸通过对两栋单层砌体结构模型对比的振动台倒塌试验，研究了砌体结构的地震破坏失效模式及倒塌机理。苗吉军⑹通过仿真模拟及振动台试验对比分析了砌体结构的倒塌反应。通过对过去历次地震震害的总结，借鉴国外先进经验和理论以及我国研究人员的研究成果，我国在现代建筑结构中已形成i套行之有效的建筑抗震政策和技术。但近几年特大地震震害表明，我国建筑抗震技术在古民居保护的研究与应用方面尚有不完善之处亟待弥补。总结分析古民居震害的原因及其传力机制和破坏机理，开展古民居抵御地震灾害综合应用技术研究就成为建设领域科研技术人员一项迫切而重要的任务，必将

7、对完善我国古民居的保护产生重大影响。2.3抗震加固技术针对古民居无论是地震发生前实施预防性的加固抗震，或是在地震后对其进行修复性加固抗震，对于古民居健康状态的维护以及抗震减灾能力的提升都有非常重要的意义。但是，由于古民居与现代--般建筑相比具有不可再生的历史文化价值以及复杂多样的结构形式，因此选择适当的加固抗震方法需要格外谨慎，不合适的方法会对古民居建筑尤其是其文化遗产价值造成无可挽冋的损害。关于古建筑加固技