关键词：农村；木结构；抗震性能；加固
一、常见农村木结构房屋类型及结构抗震薄弱环节
1.木柱木梁结构房屋
木柱木梁结构房屋由坡顶及平顶木构架房屋所构成。其中，坡顶木构架房屋结构是将承重木柱于石柱础上部区域加以放置，将粗木梁在承重木柱顶端区域进行加设，在梁背上方搭建撑梁架、垂直放置瓜柱，并在瓜柱上方区域横向放置梁体。也可将坡顶木构架房屋细分为无廊厦房屋及有廊厦房屋，有廊厦房的结构横向稳定性、抗震性能较为优异。但是，有廊厦房普遍采取暗榫连接方式，对各处梁柱节点进行连接，没有采取横纵斜撑等措施、且屋顶自重量较大。这类房屋在受到地震作用力影响下，会大幅削弱房屋结构的横向稳定性，进而引发房屋倾斜、倒塌等安全问题的出现。平顶木构架房屋普遍为强梁弱柱结构，采取暗榫连接方式以连接梁柱，并将木柱砌入墙体结构当中。但多数所使用柱体构件的刚度有所不足，在木结构房屋受到地震作用力影响时，柱端区域有较高可能出现塑性铰问题，是整体房屋结构的主要抗震薄弱环节。
2.穿斗式结构房屋
穿斗式结构房屋主要由梁体、穿枋、柱体等建筑构件所构成，将排柱沿木结构房屋进深角度顺序排立，将适当数量的相邻柱体构件组成榀构架结构，在柱体上方加设檩条，檩上布置椽，使用穿枋对各排木桩进行贯穿榫卯连接，从而形成相对较为稳定的榀形构架。随后，使用斗枋将相邻榀形构架加以连接，将屋面荷载经由檩条向柱体构件进行传递，再经由柱体向房屋地表支撑面进行传递。与其他农村木结构房屋相比，穿斗式木结构房屋的抗震性能最为优异，其房屋结构完整度与横向稳定性较高。但同时，这类结构存在着结构刚度弱、缺乏纵向斜撑的问题。在受到地震灾害影响时，穿斗式木结构房屋时常出现木柱截面折断、柱基部位平移、房屋结构纵向倾斜等安全问题。
3.木柱木屋架结构房屋
木柱木屋架房屋结构是将三角形木屋架为房屋结构核心，采取穿榫方式将木柱构件与房屋屋架进行连接，部分节点则使用铁钉、趴钉等附件进行固定连接，从而将各处固定件共同组成为一个整体受力结构，如平面受力骨架，随后在屋架上弦节点处加设檩条，以托住屋面板。在地震灾害影响下，木柱木屋架结构房屋极易出现断榫问题，且这类房屋结构的纵向刚度性能较差。
二、农村木结构房屋的有效抗震加固方法
1.结构杆架加固
结构杆架加固方法是对农村木结构房屋中磨损较为严重、或是破损的结构杆件进行修复处理，并对杆件原有性能、强度进行大幅提升，从而实现对房屋结构整体承载性能与抗震性能的提升。而常见结构杆件加固方法如下。
（1）纤维加固法。当房屋结构杆件存在严重腐蚀或是结构开裂质量问题时，应优先应用纤维加固法，使用碳纤维布或是玻璃纤维布等材料，对结构杆件进行修复、加固。不但可以有效改善杆件强度，同时也将大幅提高结构杆件的耐老化、抗腐蚀、刚度等性能。
（2）嵌补法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当结构杆件受损程度较为轻微、所出现裂缝深度与宽度数值较小时，应采取嵌补法，提前对结构杆件表层结构上的腐蚀区域进行去除，随后使用适当尺寸的木条对杆件表面结构进行嵌补处理，再使用胶体材料对木条与杆件进行粘合处理，将有效控制杆件裂缝分布范围、同时提升其抗震性能。
（3）化学法。当木质结构杆件受到虫蚁侵蚀时，应将破损的结构杆件在适当种类化学溶液中浸泡一定时间，再对结构杆件破损区域进行修复，可将木质杆件的强度提升一定幅度。
（4）铁件加固法。当原有木质结构杆件的刚度等性能较低，与房屋结构抗震要求不符时，应使用铁丝环等铁件对结构杆件进行箍牢处理，或是使用钢板等附件对构件进行中间连接。
2.墙体加固
（1）山墙加固。在多数木结构房屋中，往往存在墙体结构强度较差的问题，在地震灾害中成为房屋抗震薄弱环节。因此应采取山墙加固技术，使用适当规格的钢筋网片、水泥砂浆材料，在木结构房屋外墙结构上挂靠钢筋网、涂刷水泥砂浆面层，并对后纵墙进行包角绕过处理；注重优先使用L形锚筋，随后涂刷水泥砂浆面层，待浆体凝固后，即可将所打入的锚筋固定在墙体结构中；将相邻L形锚筋之间的间隔距离控制在0.6m左右，以梅花桩形状将锚筋打入墙体中，并确保锚筋植入深度大于0.2m。对山墙加固技术的应用，既可以大幅提高山墙结构的整体性，预防墙体开裂质量通病的出现，同时也降低了木结构房屋倒塌安全事故的出现概率。
（2）前纵墙加固。与后纵墙相比，多数农村木结构房屋的前纵墙体上的开洞数较多，在地震灾害影响下有较高可能出现前纵墙开裂、倾斜等安全问题。因此应采取前纵墙加固技术，在前纵墙体上安装钢框附件、或是采取窗间墙处理方法，以提高前纵墙体结构强度与稳定性；优先使用M10螺栓对所安装的钢框与房屋墙柱进行拉接，并将各侧M10螺栓数量控制在3根及以上；可选择采取挂靠钢筋网、涂刷砂浆面层等方法，对前纵墙柱与窗间墙进行加强处理。
（3）围护墙加固。结合农村木结构房屋实际情况，灵活应用纤维布加固、墙揽加固或是打包带加固等方法，对房屋围护墙体进行加固处理，重点提高墙体整体性以及承载性能。以墙揽加固法为例，使用钢板材料将围护墙体与柱体进行夹住，随后使用钢筋等材料对其进行穿接处理，从而将围护墙体与房屋木柱连接形成一个稳定的整体结构。
3.整体性加固
为有效提高农村木结构房屋的整体结构抗震性能、抗变形力与稳定性，可选择在各榀框架的水平方向及纵向方向中加设剪力撑结构，同时在屋架中加设斜撑结构，以针对性提高构架以及屋架等部位的抗侧向变形力。此外，应根据不同农村木结构房屋类型，对整体性加固技术标准及措施进行适当调整。针对木柱木梁结构以及木柱木屋架结构的木结构房屋，应优先选择在木柱与屋架连接区域设置斜撑结构，进而形成稳定的空间桁架。而针对穿斗式木结构房屋，在特定施工条件下无需设置斜撑，应选择在木柱构件两端区域加设穿枋，随后在相邻木柱间隔空间内，设置适当数量的斜撑，抑或是适当角度的剪刀撑。
结语：综上所述，由于农村地区普遍缺乏设防意识、缺乏抗震技术和经济条件差，导致农房“小震致灾、大震大灾”。只有因地制宜、对症下药，灵活应用上述各项农村木结构房屋有效抗震加固措施，才能实现对木结构房屋抗震性能、抗变形力、承载力、抗剪力等各项性能的全面提升，通过有效的抗震加固措施来增强木结构的抗震能力。
参考文献：
[1]卢晨怡.农村木结构房屋抗震加固措施的研究[J].山西建筑,2017,43(26).
[2]冯琪.基于性能的既有建筑抗震加固方法[J].山西建筑,2013,39(36).
[3]左德亮.木结构传统民居抗震加固试验研究[D].西安建筑科技大学,2015.
论文作者:蒋锋
论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
标签：木结构论文; 结构论文; 房屋论文; 木柱论文; 墙体论文; 性能论文; 柱体论文; 《城镇建设》2020年3期论文;