5月21日21時48分，在云南大理州漾濞縣（北緯25.67度，東經(jīng)99.87度）發(fā)生6.4級地震，震源深度8公里。隨后發(fā)生多次地震，云南多地州震感強烈。次日凌晨02時04分，在青海果洛州瑪多縣（北緯34.59度，東經(jīng)98.34度）發(fā)生7.4級地震，震源深度17千米。
△5月22日凌晨，果洛州民族高級中學的學生在操場避險
在眾多地震報道中，小編看到了這樣一句話“對于目前傷亡發(fā)生在山區(qū)而不是縣城，其中一方面原因是山區(qū)房屋結構是木質(zhì)，不牢固。”小編表示：
我們今天就來聊聊木結構到底抗不抗震？
在進入主題之前，讓我們先來了解一些關于地震的基本知識。
一場地震怎么去衡量它的大??？
這里我們要引入震級和烈度的概念。
所謂震級，是主要用來衡量地震大小的第一把“尺子”。震級可以通過地震儀器的記錄計算出來，它與震源釋放出的彈性波能量有關。地震越強，震級越大。
地震震級分為九級，一般小于2.5級的地震人無感覺，2.5級以上人有感覺，5級以上的地震會造成破壞。7-8級為大地震，如4.14玉樹地震，4.20雅安地震，8級及8級以上稱為巨大地震，如5.12汶川地震。
△中國地震震級劃分表
△地震所造成的破壞
同樣大小的地震，造成的破壞不一定相同；同一次地震，在不同的地方造成的破壞也不一樣。為了衡量地震的破壞程度，科學家又“制作”了另一把“尺子”——地震烈度。
一般來講，一次地震發(fā)生后，震中區(qū)的破壞最重，烈度最高；這個烈度稱為震中烈度。從震中向四周擴展，地震烈度逐漸減小。
所以，一次地震雖然只有一個震級，但它在不同的地區(qū)所造成的破壞卻是不同的。也就是說，一次地震后，可以劃分出幾個烈度不同的地區(qū)。
地震烈度表
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△圖片來源于天津市地震局
1970年的唐山地震，震級為7.8級，震中烈度為11度；受唐山地震的影響，天津市區(qū)地震烈度為8度，北京多數(shù)地區(qū)地震烈度為6度，再遠到石家莊，太原等地的地震烈度就只有4-5度了。
而對于地震所造成的傷亡，主要原因是建筑物的倒塌破壞，絕大多數(shù)地震死亡源于房屋倒塌后壓砸室內(nèi)人員，有的直接被砸傷（死），有的因不能及時得到營救，長時間窒息或失血過多死亡。
從全球的重大地震災害調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，95%以上的人命傷亡都是因為建筑物受損或倒塌所引致的。汶川地震時，大部分傷亡都是被建筑物的倒塌砸死或壓傷；唐山大地震中，70%-80%的建筑物倒塌，人員傷亡慘重。
由此可見，從建筑的角度建造出能夠抵御地震災害的建筑物是減少地震人員傷亡和經(jīng)濟損失的最直接有效的方法。全國按照不同的省份和區(qū)縣劃分出多個不同等級的抗震烈度設防區(qū)域。設防烈度由6度0.05g至9度0.4g依次增大。抗震設防烈度區(qū)域的劃分由該地區(qū)是否處于地震帶和歷史經(jīng)驗決定。某些區(qū)域由于經(jīng)濟和人民財產(chǎn)安全保護的角度也會人為提高該地區(qū)的抗震設防烈度，如山東省內(nèi)將某些地區(qū)原本6度0.05g的設防標準提高至7度0.1g。
△遭遇強震時，木結構房屋內(nèi)部情況
建筑結構的抗震設計主要依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》中的規(guī)定。總高超過24米的建筑還應遵循《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》中抗震部分的要求。
回到開篇的話題，此次發(fā)生在青海的7.4級地震，在山區(qū)中所倒塌的木質(zhì)房屋，其主要原因可能在于“四不”,簡單的說,“四不”就是建筑物的抗震設防標準不足、設計不當、施工不良和使用維護不善，或是其中之一，或是綜合因素加之人員的防災意識不足。
實際上，木結構建筑（此處指經(jīng)過專業(yè)設計和施工的木結構建筑）是有著非常良好的抗震性能，甚至更優(yōu)于常見的鋼筋混凝土建筑。
△木結構房屋振動臺實驗
以柔克剛
與磚石砌體結構建筑的“以剛克剛”不同，木結構建筑在抵抗地震沖擊力時，采用的是“以柔克剛”的思維。木結構建筑中具有許多釘連接和銷軸連接，這為結構提供了一定的延性。木結構建筑在受到地震力時可以發(fā)生一定變形而節(jié)點連接和構件不受到破壞，并且吸收和消散地震能量。我國許多古代建筑都成功地經(jīng)受過大地震的考驗，如天津薊縣獨樂寺觀音閣、山西應縣木塔等建筑，千百年來均經(jīng)歷過多次地震仍然傲然屹立。
△獨樂寺觀音閣
△Dingchi 6-story wood office building demo
局部細節(jié)
△Norvatis Pharma Cantina 局部細節(jié)
框架結構：墻倒屋不塌
現(xiàn)代木結構建筑中常用的輕型木結構也具有良好的抗震性能。安裝在木龍骨上的覆面板(OSB)板已經(jīng)連接覆面板和規(guī)格材之間的鋼釘連接為地震力的消散提供了冗余的荷載路徑。這些眾多的連接節(jié)點和負載路徑能夠有效消散地震能量。即便個別節(jié)點過載或失效，相鄰節(jié)點通常會提供備用加載路徑并幫助避免結構垮塌。
△Shanghai Electric Matechstone Rugao R&D Center 局部細節(jié)
△Hebei Tangshan Caofeidian Clubhouse 局部細節(jié)
地震產(chǎn)生的側向力會破壞墻體，但輕型木結構的剪力墻可以提供有效的抗側剛度。通過增加OSB結構板的厚度，龍骨尺寸和釘子的數(shù)量或尺寸，可以為地震多發(fā)地區(qū)的木結構建筑物增加額外的抗側剛度和強度。
△ 日本木結構振動臺實驗新聞報道
在汶川大地震中，許多文物建筑（多為古代木結構建筑）的墻體均不同程度地受損，但主體結構仍未倒塌，就是這種柔性框架結構抗震能力的表現(xiàn)。
大多數(shù)地震破壞是由地震波引起的。當?shù)孛孢\動的強度達到一定程度，會導致建筑物發(fā)生震動。地震引起的層間水平力與結構的質(zhì)量成正比，因此自重較大的鋼和混凝土結構會受到更大的地震力影響。木結構建筑與其他類型的建筑相比，自重較輕，并且木材具有超高的強度重量比。因為，正確設計和建造的木結構建筑在地震活動期間表現(xiàn)非常好。
△日本CLT木結構建筑振動臺實驗
就拿我們鄰國日本來說，日本是一個多地震多火山頻發(fā)的國家，被公認為世界抗震建筑技術強國，為了在常年“震動模式”的國土上，讓房屋最大限度為民眾提供庇護，日本政府不斷從災害中積累經(jīng)驗和教訓，在房屋的抗震上下了很大的功夫。用于建造房屋的材料就大有講究。像輕鋼結構以及木結構在日本建筑總占比非常高。
△日本多高層木結構振動臺實驗
△模擬強震時木結構建筑內(nèi)部情況
△日本大地震后，房屋墻倒樓不塌
最后，不是所有符合抗震設計標準和建造的房屋就不會被破壞。我們要知道，大自然的威力是不可估量的，在天災面前，人類總是顯得如此渺小。假如建筑物遭受到極端地震的襲擊，超過抗震標準，那么建筑物還是可能受到嚴重損傷或倒塌的。我們能做的是盡可能用現(xiàn)有的建筑技術和避難技巧減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。對于大自然，永遠懷揣著一顆敬畏之心！
參考資料：
https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_12804913
https://www.cea.gov.cn/cea/xwzx/zyzt/5469387/5469392/5470505/index.html
http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=5130
http://www.baijiahao.baidu.com/s?id=1616450816242727888&wfr=spider&for=pc
https://www.cea.gov.cn/cea/xwzx/zyzt/4635391/4635398/4838641/index.html
https://kuaibao.qq.com/s/20200111A083XR00?refer=spider
https://m.weibo.cn/6345010834/4618057207778389
http://www.civilcn.com/fzjz/127393958131765.html
https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=095968e1c416b4b823d6aaf1&lemmaId=125198&fromLemmaModule=pcRight
https://new.qq.com/omn/20210522/20210522A0A8HH00.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1616450816242727888&wfr=spider&for=pc
http://blog.sina.com.cn/s/blog_604d753201019vip.html
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