摘要：為了深入了解穿斗式木結(jié)構(gòu)的抗震能力，從該結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)造特點(diǎn)出發(fā)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。基于對(duì)貴州黔西南州、黔南州的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村落的實(shí)地調(diào)查，對(duì)穿斗式木結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)和構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行了分類歸納；根據(jù)2021年四川瀘縣6.0級(jí)、2022年瀘定6.8級(jí)地震震中的現(xiàn)場(chǎng)震害調(diào)查結(jié)果以及自2013以來(lái)西南地區(qū)6.0級(jí)以上典型地震的震害資料，總結(jié)了穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的典型震害，包括屋面破壞、圍護(hù)墻破壞、木構(gòu)架破壞等，并分析了其震損原因。結(jié)果表明：穿斗式木結(jié)構(gòu)獨(dú)特的榫卯連接形式，使其木構(gòu)架在地震作用下表現(xiàn)出良好的抗震能力，而填充墻抗震性能相對(duì)較差。

關(guān)鍵詞：穿斗式木結(jié)構(gòu)；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研；建筑特點(diǎn)；構(gòu)造特點(diǎn)；震害特點(diǎn)；西南地區(qū)

中圖分類號(hào)：P315.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-0666（2024）02-0290-10

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2024.0008

0 引言

中國(guó)傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑歷史悠久、體系獨(dú)特、形式多樣，按照結(jié)構(gòu)形式一般可分為抬梁式、穿斗式、井干式等。穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋多分布在山地較多、雨量較大、氣候濕熱、杉木存量較大的西南地區(qū)少數(shù)民居聚集區(qū)。該結(jié)構(gòu)最為顯著的特點(diǎn)是墻體不承重、通柱承重、柱上擱檁，其建造技術(shù)在漢代已經(jīng)相當(dāng)成熟（劉敦楨，1984；陸偉東，2014），建造采用的木柱直徑與枋的截面尺寸較小、用材較少、結(jié)構(gòu)輕盈、適用性強(qiáng)，具有省工、省料和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，因此流傳至今。

由于穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的建造過程主要依靠當(dāng)?shù)毓そ车慕?jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，其過程缺乏有效的監(jiān)管，房屋施工質(zhì)量難以得到保證，導(dǎo)致其震損現(xiàn)象存在較大的差異。為了更加明確地了解穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的抗震機(jī)理，眾多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了震害調(diào)查及研究，如姚侃等（2007）通過總結(jié)木結(jié)構(gòu)的抗震機(jī)理，認(rèn)為木結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)造特點(diǎn)和構(gòu)件連接方式使其具有更好的抗震性能；2013年四川蘆山7.0級(jí)地震后，孫柏濤等（2014a，b）對(duì)該地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)考察，總結(jié)出穿斗式木構(gòu)架的典型震害現(xiàn)象并分析了原因，曲哲等（2014）對(duì)該地震中未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的民居震害進(jìn)行了調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)相較于砌體結(jié)構(gòu)，穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋平均震損程度較輕，其木構(gòu)架主體具有相對(duì)較好的抗震性能；陳相兆等（2017）和閆培雷等（2018）對(duì)2014年四川康定6.3級(jí)地震中穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的構(gòu)造方式、震害特點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)房屋在此次地震中表現(xiàn)出良好的抗震能力，主體木構(gòu)架完好，但仍有部分石圍護(hù)墻出現(xiàn)歪閃或倒塌；杜軻等（2021）和葉陽(yáng)等（2021）對(duì)2021年云南漾濞6.4級(jí)地震進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)震害調(diào)查，發(fā)現(xiàn)云南滇西地區(qū)存在大量以土墻作為圍護(hù)墻的穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋，通過分析該結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)，總結(jié)歸納了典型震害特點(diǎn)并提出了相應(yīng)的加固意見及修繕措施。

盡管對(duì)于穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋震害的研究已較多，但由于建造時(shí)期和分布地域的不同，穿斗式木結(jié)構(gòu)在其建筑及構(gòu)造特點(diǎn)上存在著較大差異，這也導(dǎo)致其震害特征和破壞程度也不相同。因此，有必要對(duì)穿斗式木結(jié)構(gòu)的建筑、構(gòu)造及震害特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和分析。本文結(jié)合貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，分別從其建筑特點(diǎn)及構(gòu)造特點(diǎn)兩個(gè)方面進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，基于2013年以來(lái)西南地區(qū)6.0級(jí)以上地震震中的震害調(diào)查結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn)資料，分析了穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的典型震害特征，以期為穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能評(píng)估與加固提供參考。

1 貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的建筑特點(diǎn)

針對(duì)貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)，孫柏濤課題組于2022年6月7—17日對(duì)其開展了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，調(diào)研工作采用無(wú)人機(jī)航拍與現(xiàn)場(chǎng)采訪相結(jié)合的方式進(jìn)行。調(diào)研區(qū)涉及黔西南州、黔南州等地鄉(xiāng)鎮(zhèn)26個(gè)村落，面積約為2 849 km²，調(diào)研路線如圖1所示。

調(diào)查結(jié)果表明，貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋占比約為既有村鎮(zhèn)建筑的7%～8%。該地區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的平面布局主要以四扇三開間為主，占比為85%～90%，同時(shí)也存在少量的六扇五開間、八扇七開間。穿枋通柱的截面形狀為方形或圓形，其邊長(zhǎng)或直徑約為200～220 mm，且邊柱與中柱的尺寸大致相同，屋面形式多為懸山頂冷攤瓦。針對(duì)貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)進(jìn)行歸納。

1.1 屋面

坡屋頂因具有排水迅速、不宜積水等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)西南地區(qū)的村鎮(zhèn)民居建筑中。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析得到，貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的屋面形式以懸山頂冷攤瓦屋面（圖2）為主，占比約為90%，屋面坡度約為30°～40°，同時(shí)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋中也存在少量的硬山頂及歇山頂。

懸山頂各檁條直接伸到山墻外，懸挑于屋面外。冷攤瓦屋面的設(shè)計(jì)過程中僅需確定瓦片尺寸后便可進(jìn)行施工，但施工質(zhì)量難以得到保障，其耐久性、安全性都相對(duì)較低（王峰，2013）。

1.2 木構(gòu)架

中部木構(gòu)架部分作為穿斗式木結(jié)構(gòu)的骨架和主體，其在形制上決定了建筑的開間、進(jìn)深、高度等?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋平面布置上以規(guī)則的“長(zhǎng)方形”最為普遍，其開間方向的長(zhǎng)度約為12～14 m，每榀木構(gòu)架的間距約為4 m；進(jìn)深方向尺寸為7～8 m，每根木柱間距的約為1.3 m，如圖3所示（楊宇振，2002）。

立面上同樣十分規(guī)整，通過斗枋、穿枋之間鋪設(shè)樓面板，可將建筑物在立面上分為3部分，即夾層（用于堆積雜物）、二層（用于儲(chǔ)物糧食）、一層（起居室），如圖4所示。建筑高度約為7～8 m，夾層高度約為2 m，二層層高約為2.5 m，一層層高約為2.8 m。

常見的圍護(hù)墻形式有木板墻、磚墻、石墻、土坯墻、編竹夾泥墻、混合墻等。調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)的穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的圍護(hù)墻多以木板墻為主，不承重僅起到圍護(hù)的作用。為避免木板墻出現(xiàn)大面的翹曲，常見的做法是將多根枋件與木柱連接形成一個(gè)枋框（圖5中的白色虛線框），再將多塊木板沿橫向或豎向固定在枋框上的榫槽內(nèi)即可，形成整塊木板墻。

2 貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋構(gòu)造特點(diǎn)

穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的主體結(jié)構(gòu)部分是以柱、枋作為承重構(gòu)件，其能夠在地震中有出色的表現(xiàn)，離不開其自身的構(gòu)造措施，其構(gòu)造特點(diǎn)如圖6所示。

2.1 整體構(gòu)造措施

整體構(gòu)造措施通常是為了保證建筑物的整體穩(wěn)定性及抗倒塌能力，同時(shí)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有更好的協(xié)調(diào)性，常見的構(gòu)造措施有收分、側(cè)腳、升山。

傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的木柱（除去瓜柱一類的短柱）上下端直徑并非是相等的，而是上細(xì)下粗的圓臺(tái)體。這種根部粗、端部細(xì)的做法，稱為收分。穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋中，木柱的收分一般為柱高的1/100，即柱高3 m，柱子收分3 cm（馬炳堅(jiān)，2003）。

為加強(qiáng)建筑物的整體穩(wěn)定性，穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋最外圈柱子的柱腳通常會(huì)向外側(cè)移一定的距離，使得外圈柱的上端略向內(nèi)側(cè)傾斜，這種做法稱為側(cè)腳，如圖7所示。柱子的側(cè)腳尺寸與收分尺寸基本相同，如柱高3 m，收分3 cm，側(cè)腳同樣是3 cm。

穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋整體兩側(cè)的木構(gòu)架略高于中間木構(gòu)架，中間木構(gòu)架稍低進(jìn)行內(nèi)收處理，這種做法使得建筑重心趨中，房屋不易發(fā)生傾斜，增加了建筑物的穩(wěn)定性，稱之為升山（楊宇振，2002）。

2.2 屋面構(gòu)造

冷攤瓦屋面的做法是根據(jù)瓦片的大小確定好椽子間距后，將椽子釘裝在檁條上，然后在椽子上鋪設(shè)瓦片。穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋中，椽子多采用細(xì)長(zhǎng)的木條，屋面通常為直線坡面，無(wú)需進(jìn)行折斷處理，使用釘子將椽子直接釘在檁條上。椽子的間距取決于瓦片的尺寸，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，椽子的間距約為瓦片寬度的4/5，當(dāng)?shù)赝咂某叽缍酁?0 mm×20 mm，椽間距約為160 mm，如圖8a所示。屋面瓦片的鋪設(shè)順序應(yīng)按照“先底瓦后蓋瓦、從下至上、從左到右”的順序。瓦片之間的疊壓應(yīng)符合“一搭三”的要求，即上下瓦面間的搭接長(zhǎng)度一般為壓六漏四，滿足第一塊瓦片和第三塊瓦片能夠做到首尾相接，使得搭接處有三皮瓦的厚度。為了達(dá)到更好的排水效果，走水壟寬宜為底瓦寬度的1/3，如圖8b所示（王曉華，馮美宇，2013）。

2.3 榫卯連接節(jié)點(diǎn)

傳統(tǒng)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋采用的榫卯節(jié)點(diǎn)種類繁多，形狀各異，這不僅與榫卯節(jié)點(diǎn)的功能有關(guān)，還與使用位置、安裝方式有著直接的關(guān)系。

（1）穿枋、斗枋與柱的連接

穿枋是連接木構(gòu)架進(jìn)深方向的重要構(gòu)件，其主要的作用是連接相鄰?fù)ㄖ俺薪由喜抗现?，穿枋的斷面多?0～150 mm的矩形截面。斗枋是連接木構(gòu)架開間方向的構(gòu)件，主要起到將木構(gòu)架連接成一個(gè)整體空間構(gòu)架，其尺寸略大于穿枋的截面尺寸。穿枋、斗枋與木柱常做貫穿連接，并延伸出柱卯口一定的距離，其可在一定程度上限制拔榫、脫榫的現(xiàn)象發(fā)生。由于木材的長(zhǎng)度限制，貫通過程并不能由單根枋件完成，通常需要進(jìn)行搭接處理，可將其分為通榫和鉤榫，通榫多用于常見長(zhǎng)度范圍內(nèi)的連接處理，鉤榫多用于貫穿多根木柱的搭接處理（薛建陽(yáng)等，2019；許丹，2019），見表1。

（2）瓜柱與穿枋的連接

瓜柱是穿斗式木結(jié)構(gòu)上部的小短柱，主要起到承接上部檁條的作用。瓜柱在連接上較為簡(jiǎn)單，常見的連接方式是在瓜柱底部開出與穿枋斷面寬度尺寸大小相似的榫槽，其槽深多為穿枋高度的一半，之后架于穿枋上即可（表1）。

（3）檁條與柱頂?shù)倪B接

穿斗式木結(jié)構(gòu)中的檁條通常直接擱置在木柱上，其主要作用是承接傳遞上部屋面荷載。在連接上，檁條直接擱置在木柱上，兩者之間無(wú)有效的拉結(jié)。常見的做法是在通柱或瓜柱的柱頂做榫口，方便擱置檁條，在檁條的兩側(cè)進(jìn)行削切，最后將其擱置在瓜柱或通柱上即可（表1）。

（4）地腳枋與立柱的連接

貴州山區(qū)的穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的柱腳大多數(shù)浮擱于柱礎(chǔ)石上，柱腳與柱礎(chǔ)石之間不設(shè)連接，但在各柱腳之間設(shè)置地腳枋，以增強(qiáng)木構(gòu)架整體的穩(wěn)定性。也有極少數(shù)木結(jié)構(gòu)會(huì)做管腳榫，以固定木柱與柱礎(chǔ)石的位置。值得注意的是，當(dāng)穿枋與斗枋相交于角柱時(shí)，常見的做法是將穿枋做成通榫，斗枋做成半榫進(jìn)行連接，見表1。

2.4 基礎(chǔ)構(gòu)造

從基本構(gòu)成上看，穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的下部基礎(chǔ)由基礎(chǔ)、臺(tái)基、柱礎(chǔ)石3部分組成。貴州山區(qū)的穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)形式以毛石基礎(chǔ)為主，使用毛石進(jìn)行壘筑，并用黃砂填充石頭間的縫隙，但黃砂的含泥量較大，結(jié)構(gòu)較為松散，但隨著長(zhǎng)時(shí)間的沉淀，其承載能力會(huì)有所提升。

臺(tái)基是指位于基礎(chǔ)之上，柱礎(chǔ)石之下的部分，如圖9所示。該部分不僅可以起到穩(wěn)固基礎(chǔ)的作用，還可以一定程度上提高建筑高度，具有一定的防水、防潮的作用，能夠提高木結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力（王峰，2013）。

柱礎(chǔ)石位于臺(tái)基之上，木柱之下，其能夠起到傳導(dǎo)柱身的集中荷載至基礎(chǔ)的作用，同時(shí)也起到了防雨防潮、保護(hù)柱腳的作用。不僅如此，柱礎(chǔ)石還承擔(dān)著裝飾、表達(dá)民族文化等作用，但其并不具有像臺(tái)基、斗拱那樣表達(dá)等級(jí)關(guān)系的功能，如覆盆式柱礎(chǔ)石在宋代常用于等級(jí)較低的民用建筑，而在清代則又成為了官式建筑中指定造型（劉致平，1957）。

3 西南地區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)震害特征分析

穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋特殊的連接建造方式，使其具有良好的抗震、耗能減震的性能，但在歷次地震中也暴露了該結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位。按照建筑特色相近、震區(qū)相鄰、震害相似的原則，依據(jù)貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的構(gòu)造特點(diǎn)，并根據(jù)2021年9月16日四川瀘縣6.0級(jí)地震、2022年9月5日四川瀘定6.8級(jí)地震中的房屋震害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，以及西南地區(qū)歷史地震的震害資料，如2013年蘆山7.0級(jí)地震、2014年康定6.3級(jí)地震、2021年漾濞6.4級(jí)地震等，將西南地區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的典型震害特征歸納為：屋面震損、圍護(hù)墻震損、木構(gòu)架震損等。兩次四川瀘縣地震震害影響場(chǎng)與調(diào)研區(qū)地理空間關(guān)系如圖10所示。

3.1 屋面震損

對(duì)于冷攤瓦屋面，瓦片之間采用疊壓的方式進(jìn)行連接，瓦片與椽子之間缺乏有效的連接措施，僅靠瓦片之間的摩擦力抵抗地震作用，在地震作用下易造成屋面溜瓦、堆瓦、落瓦等破壞現(xiàn)象（孫柏濤等，2014a，b）。在地震作用下，椽子和檁條等截面較小的屋面構(gòu)件也容易發(fā)生折斷、脫落等破壞現(xiàn)象，如2022年瀘定6.8級(jí)地震中穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的椽子、檁條破壞引起了屋面瓦破壞，如圖11所示。

3.2 圍護(hù)墻震損

石墻作為圍護(hù)墻的穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的常見震害現(xiàn)象為木構(gòu)架基本完好，頂部山墻局部掉落（圖12a），山墻破壞最為嚴(yán)重甚至整體倒塌。這是由于石墻中砂漿強(qiáng)度較差，且與木構(gòu)架之間并未設(shè)置有效的拉結(jié)措施。砌體圍護(hù)墻常見的震損現(xiàn)象為墻體與木構(gòu)架脫開、平面內(nèi)墻體開裂及墻片整體倒塌（圖12b），這是由于砌體墻體厚度多為120 mm，穩(wěn)定性較差，在地震作用下，墻體易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象（孫柏濤等，2014a，b）。木板墻作為圍護(hù)墻體時(shí)，穿斗式木結(jié)構(gòu)的震損相對(duì)較輕，常見的現(xiàn)象為山墻尖部木板墻脫落、底層木板倒塌（圖12c），這是由于木板墻與木構(gòu)架之間的材料相同變形能力較為相近，但兩者之間多以榫槽的形式進(jìn)行處理，兩者連接并不可靠。

綜上所述，在地震作用下，不同墻體之間的震害表現(xiàn)存在著差異性，但總體上看木結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能，而砌體填充墻與石墻次之，造成這種震害差異的原因可總結(jié)為：①圍護(hù)墻與木構(gòu)架之間缺乏有效的連接措施；②圍護(hù)墻與木構(gòu)架兩者之間的動(dòng)力特性及變形能力相差較大，在地震作用下兩者不能協(xié)同工作；③圍護(hù)墻體本身的穩(wěn)定性與整體性較差。

3.3 木構(gòu)架震損

木構(gòu)架之間多采用榫卯進(jìn)行連接，地震作用時(shí)建筑多向受力，節(jié)點(diǎn)及構(gòu)件受力復(fù)雜，常見的震損現(xiàn)象包括榫卯節(jié)點(diǎn)連接破壞、柱（枋）構(gòu)件破壞、木柱柱腳移位以及整體縱向傾斜。

（1）榫卯節(jié)點(diǎn)連接破壞

穿斗式木結(jié)構(gòu)為半剛性節(jié)點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)，部分榫卯節(jié)點(diǎn)的輕微松動(dòng)或個(gè)別榫卯的脫開損壞并不會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌，荷載也可通過木構(gòu)架的內(nèi)力重分布得到平衡。節(jié)點(diǎn)處的卯口尺寸通常略大于榫頭的截面尺寸且節(jié)點(diǎn)處的構(gòu)件存在截面削弱現(xiàn)象，在往復(fù)荷載作用下易發(fā)生脫榫、拔榫、折榫等現(xiàn)象（徐紅杰等，2010），嚴(yán)重時(shí)甚至可能會(huì)引起構(gòu)件的局部破壞及整體垮塌，如圖13a所示。但榫頭與卯口之間的縫隙，在不斷的擠壓、拔榫過程中節(jié)點(diǎn)能夠產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動(dòng)和變形，兩者之間的摩擦滑移具有一定的耗能能力，可消耗一定的地震能量（姚侃等，2007）。

（2）柱枋構(gòu)件破壞

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的穿斗式木結(jié)構(gòu)多以老舊建筑為主，此類建筑基本未經(jīng)過抗震加固處理，隨著房屋的使用年限的增加，木構(gòu)架逐漸老化，常常會(huì)出現(xiàn)開裂、腐朽等現(xiàn)象。在地震作用下，柱枋構(gòu)件的破斷位置通常位于立柱開洞處（即構(gòu)件截面削弱較大處）、木構(gòu)架遭受腐蝕的位置或木柱枋接長(zhǎng)的位置，如圖13b所示（李成煜，1996；張方浩等，2021）。

（3）木柱柱腳移位

穿斗式木結(jié)構(gòu)柱底基本都未設(shè)置柱腳榫或拉結(jié)構(gòu)造，而是直接浮擱于柱礎(chǔ)石上，這種浮放的處理方式允許柱腳可以發(fā)生輕微的變形。在地震作用下，柱底與柱礎(chǔ)石之間的摩擦力與微小變形來(lái)抵抗側(cè)向作用，可減輕上部結(jié)構(gòu)的地震作用，但常出現(xiàn)柱腳移位現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起結(jié)構(gòu)的倒塌，如圖13c所示。

（4）整體縱向傾斜

穿斗式木結(jié)構(gòu)的橫向由多根立柱及穿枋組成并加以填充墻形成一榀穩(wěn)定的木構(gòu)架；縱向由多根斗枋通過榫卯連接將木構(gòu)架組成木框架，但缺乏可靠的連接構(gòu)造措施。整體上看，橫向剛度優(yōu)于縱向剛度，在地震作用下縱向易出現(xiàn)晃動(dòng)，從而引起房屋發(fā)生整體縱向傾斜，如圖13d所示（高永武等，2013）。

4 結(jié)論

本文基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果分類歸納了貴州山區(qū)穿斗式木結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)造特點(diǎn)，并通過總結(jié)西南地區(qū)地震現(xiàn)場(chǎng)震害調(diào)查結(jié)果，以及2013年蘆山7.0級(jí)地震、2014年康定6.3級(jí)地震、2021年漾濞6.4級(jí)地震等震害資料，分析了穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋典型震害的震損原因，得到以下結(jié)論：

（1）通過總結(jié)歷次地震穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋震害及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在低烈度區(qū)主要以屋面及圍護(hù)墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞為主，常出現(xiàn)屋面溜瓦、墻體局部倒塌等現(xiàn)象；在高烈度區(qū)主體木構(gòu)架往往會(huì)達(dá)到輕微破壞，主要表現(xiàn)為榫卯節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)脫榫、拔榫等現(xiàn)象，而圍護(hù)墻的震損較為嚴(yán)重，多出現(xiàn)整體倒塌等現(xiàn)象。總而言之，穿斗式木結(jié)構(gòu)主體木構(gòu)架具有較好的抗震能力，而圍護(hù)墻的震損現(xiàn)象相對(duì)較為嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)具有“墻倒架歪、立而不倒”的特點(diǎn)。

（2）基于對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造特點(diǎn)及抗震機(jī)理的認(rèn)識(shí)，對(duì)于震后出現(xiàn)拔榫、脫榫現(xiàn)象的建筑，建議采用外貼碳纖維復(fù)合材料（CFRP）布條的方法進(jìn)行加固，該方法既可約束節(jié)點(diǎn)脫榫，又不限制節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，且能夠增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗彎、抗剪承載力及耐腐蝕性；對(duì)于新建建筑，可適當(dāng)增大木柱的截面尺寸，并在柱頂與柱中等截面削弱處設(shè)置必要的拉結(jié)措施等。

（3）根據(jù)總結(jié)得到的西南地區(qū)歷次地震中穿斗式木結(jié)構(gòu)房屋的震損現(xiàn)象，可將不同圍護(hù)墻的地震易損性按照從高至低的順序劃分為3個(gè)梯度。第一梯度：石墻、土坯墻；第二梯隊(duì)：夯土墻、磚墻；第三梯度：木板墻。建議在新建及修繕加固工程中，優(yōu)先選用易損性較低的木板墻、磚墻作為圍護(hù)墻，并在墻體與木構(gòu)架之間設(shè)置拉結(jié)鐵件等構(gòu)造措施。

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Analysis of Architectural and Structural Characteristics and Typical Earthquake

Damage to the Chuandou-type Timber Frame in Southwest China：

A Case Study of the Mountainous Areas in Guizhou Province

WANG Xianwei^1，2，SUN Baitao^1，2，CHEN Hongfu^1，2

（1.Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration，Institute of Engineering Mechanics，

China Earthquake Administration，Harbin 150080，Heilongjiang，China）

（2.Key Laboratory of Earthquake Disaster Mitigation，Ministry of Emergency Management，Harbin 150080，Heilongjiang，China）

Abstract

In this paper we firstly introduce the characteristics of the Chuandou-type structure in detail，in order to help further understand the seismic capacity of the Chuandou-type timber frame.Based on the field investigation of towns and villages in Qianxinan and Qiannan prefecture of Guizhou province，we classified the architectural characteristics and structural characteristics of the Chuandou-type timber frame.According to the field survey in the disaster areas of the 2021 Luxian M_S6.0 earthquake and the 2022 Luding M_S6.8 earthquake in Sichuan，and the seismic damage data of the typical earthquakes（M_S≥6.0）in southwest China since 2013，the typical earthquake damage to the roof，wall，wood frame，etc.of the Chuandou-type timber frame is summarized.Finally，the causes of damage to the Chuandou-type timber frame are analyzed.The results show that it’s unique tenon-mortise connection ensures the good seismic performance of the Chuandou-type timber frame when It’s hit by earthquakes.Yet the seismic performance of the Chuandou-type timber frame’s infilled walls is relatively poor.

Keywords：Chuandou-type timber frame；field investigation；architectural characteristics；structural characteristics；earthquake damage features；Southwest China