柔木为刚
脑海中有这么一段记忆,至今仍旧印象深刻,那是在2008的5月12日。
孟夏之际,生机盎然,蝉鸣四起,当我们都沉浸在甜蜜的睡梦中时,一阵不知名的晃动惊醒了我也惊醒了其他的同学……,事后得知,四川汶川发生8.0级大地震,伤亡惨重……
转眼之间,十二载烟云已去,春去秋来,花鸟未变,苍生依旧。即使那时候的景象早已去而不返,可当时在屏幕中呈现的那一幕幕悚人的景象依然历历在目,瓦片、碎砖、坍塌的房屋、裸露的钢筋……,幼小的心灵被深深的震撼了!
很庆幸自己没有在地震中受到伤害,也对受灾的同胞感到痛惜!
……
可能冥冥之中也有那么一丝的机缘巧合吧,有幸在大学中深造土木工程,对建筑构造与原理有了较为深刻的认知。建筑是一个与我们生活息息相关的事物,它是承载我们生活、学习的必要场所。同时,作为建筑,它又以自然界为载体,不可避免的要经受自然灾害的挑战,这其中,影响最大的莫过于地震!过去的多少年,我们可谓被它折磨的遍体鳞伤但又束手无策,毫无办法。其实对于建筑抗震的研究,我们的脚步从未停止,但始终找不出更合适的方法去完全解决这个问题。如今,为了应对更多的不可避灾难,国家对建筑也制定了一定的要求,现行的建筑也都必须符合相关的抗震等级指标。
一个良好合理的建筑构造,能够为我们带来更高的安全性能,保障我们的生命财产安全。
现在主流的趋势,是将建筑分为柔性建筑与刚性建筑,两者的抗震性能指标各有差异。拿木结构建筑来说,木材属于柔性材料,弹性模量一般是混凝土的三分之一左右,甚至更低,即:相同截面的话,刚度更低,因此自振周期更长,相对于相同高度的砼房屋或者砌体房屋其地震影响系数更小。且木结构的房屋的质量也更小,因此木结构受地震影响会更小。另外,受到木材建筑高度层数的约束,准确的说,相同高度房屋木结构相对其他类型房屋抗震性能是较好的。
在我国古代,有大量的木料建筑保存到现在,究其原因,是由于我们的传统木结构,具有框架结构的种种优越性,如“墙倒屋不塌”的功效。但其柔性的连接,又使得它具有相当的弹性和一定程度的自我恢复能力。汶川大地震中,许多文物建筑的墙体均不同程度地受损,但主体结构仍未倒塌,就是这种柔性框架结构抗震能力的表现。
有人说,西方建筑史是“石头的历史”,中国建筑史是“木头的历史”,西方砖石结构是刚性结构建筑体系,中国土木结构是柔性结构建筑体系,西方人以刚性的砖石结构抵抗自然灾害,中国人以柔性的土木结构防御了地震的破坏,前者便是“以刚克刚”,后者则是“以柔克刚”。
在我看来,舒适的居住环境应该将安全性放在第一位,结合我们的历史,我们会发现相比于刚性建筑,以柔克刚的木结构建筑历史更久,更经得住时间的考验。
以柔克刚更胜于以刚克刚,未来的路还长,我们需要探索更好的柔性材料,也会发现更好的柔性材料,使以柔克刚在建筑中发挥到极致。