6.6.1 我国古代木构架,虽然具有良好的耐震性能,但也有不少震害表明,倘若其设计、施工、使用不当,或因年代久远,结构功能有所下降,均可能造成薄弱环节和隐患,而当遭遇一定烈度的地震作用时,便会使结构受到不同程度的损害。因此,为了更好地保护古建筑,同样需要进行抗震鉴定。本条从设防烈度、场地、结构构造特点和建筑年代等不同条件出发,分别规定了抗震构造鉴定、截面抗震验算和抗震变形验算在古建筑中的应用范围。现就其中若干问题说明如下:
1 考虑到我国古建筑木构架是根据传统模式与模数设计的,其可靠性在很大程度上要依赖各种成功的构造经验来保证。在这种情况下,其构造现状是否完整、完好,对评估木构架及其相关工程的耐震能力至为重要。因此,本条制定的原则是以构造鉴定为主,并辅以必要的验算,以提高判断的准确性。
2 根据6、7度区古建筑震害资料所做的分析表明,有很大一部分古建筑可不必进行抗震验算,仅按构造鉴定即可评估其抗震可靠性,因此,在表6.6.1中对验算范围作了具体的划定。
3 实践经验表明,由于多数古建筑的承重结构是在低水平的应力状态下工作,因此,平时很难凭直观的构造性鉴定,完全查清其内在的、只有在强震作用下才会暴露出来的结构缺陷和各种残损的组合效应。为了解决这个问题,需利用构造鉴定所取得的实测与检验数据,对结构进行必要的验算。故本条给出了需要进行抗震验算的范围。
至于年代久远的古建筑,之所以在不少情况下,也要求进行抗震验算,是因为它的重要性及其严格的保护要求决定了需要这么做。
4 古建筑的抗震变形验算,只有在能够计算柱的侧偏位移时才能进行,尽管如此,但考虑到这项工作有助于判断结构是否会在强震中倒塌,因此,在本条中仍然给出了其应用范围,但不作硬性规定,仅建议在有条件时进行。
6.6.3 本条给出抗震构造鉴定的具体标准,对6度和7度区的古建筑,之所以规定按本标准第6章的安全性鉴定标准执行,是因为出自对文物保护的考虑,其评定界限的划分,均比一般建筑物的相应标准为严。其偏严程度足以保证6度和7度区的抗震要求。
对8度和9度区,则根据当遭遇该烈度地震的作用时,只允许有可以修复的局部损坏的原则,给出补充鉴定要求。其目的是在柱、梁枋、斗棋、屋盖、檐墙等主要构件本身的强度和刚度都得到保证的前提下,进一步提高它们之间连接的安全性和结构的整体牢固性,以增强木构架的耐震能力。
6.6.4 关于地震作用的计算,需要说明以下4点:
1 现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011给出的结构总水平地震作用标准值FEK的计算式,虽然对各种材料的结构作了统一的考虑,但不包括木结构在内。因此,需按古建筑木构架的特性加以修正。本标准采用乘以系数的方法修正FEK。根据计算,该系数变动在0.703~0.719之间,本标准统一取0.72。
2 考虑到古建筑构造的特点,对结构等效总重力荷载Gg的计算,补充了单层坡顶房屋的规定。这是按功能等效原理,将重力荷载代表值等效作用于大梁中心确定的。至于平顶房屋和多层房屋,则完全可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定计算。
3 由于古建筑木构架不能作为弹性系统计算其基本自振周期,故建议按实测值采用。但在实际工作中,往往会遇到实测有困难的情况,所以在标准附录H中给出了根据实测结果回归得到的经验公式。当需按该式计算木构架的基本自振周期时,其构造条件应符合该附录的规定。
4 对8度和9度区的抗震变形验算,本标准给出的木构架位移角限值〔θP〕为1/30。这是根据若千古建筑的残留变形经过分析选定的。