大理白族传统普通民居的震害分析与灾后重建问题探讨

赵静

（大理学院，云南 大理 671003）

1 概述

2013年3月3日13时41分15秒，云南大理州洱源县西山乡（东经99.7°北纬25.9°）发生5.5级地震，震中位于西山乡立坪村，震源深度9km。地震共造成5个镇乡38个村11万人受灾，受伤30人，其中重伤1人，紧急转移安置18650人；房屋倒塌470户1895间，房屋受损17512户81983间，其中重度受损6444户28361间，一般受损11068户53592间。

“3·03”地震时隔45天后，2013年4月17日9时45分54秒，洱源县炼铁乡（东经99.8°北纬25.9°）再次发生5.0级地震，震中位于炼铁乡翠屏村，震源深度11km。地震共造成5个镇乡30个村18652户83935人受灾；房屋倒塌35户380间，严重损坏3416户27328间，一般损坏6895户54151间。两次地震共造成全县民房修复加固13764户、恢复重建4059户。

地震发生地处于山区是多民族聚居地，其中以白族占大多数，该地区的建筑形式主要以白族传统普通民居为主，白族传统普通民居是白族特有的建筑形式，以木构架为主要承重构件的传统木结构民居。

2 白族传统普通民居建筑构造特点

2.1 承重结构

白族传统普通民居承重结构为木构件承重，其木构架由四榀木构架组成,一般分为两种:一种是在两端山墙处的两榀叫山架,多用穿斗式构架,设有中柱;另一种是中间的两榀叫中间架,为便于室内空间的灵活使用皆不设中柱,多用抬梁式构架[1]。各榀屋架间搭以纵向的承重檩条，以及联系用的枋木。檩条上钉上椽条，之上没有望板，是白族广大民居构造上的一大特色。

无论是穿斗式还是抬梁式体系都具有现代框架结构的种种优越性，在抵抗地震冲击力时，采用的是“以柔克刚”的思维。这种结构通过各个构件之间的榫卯连接和各种巧妙的构造措施，构件之间柔性的连接，使之成为特殊柔性结构体，使得整体结构富有弹性，能够承受强烈的地震波的冲击能力和具备一定程度的自我恢复能力[1]。

2.2 围护结构构造

白族传统普通民居的围护结构包括了墙体和屋面。其墙体主要由夯土墙、土坯墙、砖墙、卵石墙，墙体的制作在大理地区因为地理环境的原因，还存在一些细微处的差别:如在大理古城和喜洲等地的白族民居其墙体转角为了美观和坚固，采用砖砌包裹，即是所谓的“金包玉”。

白族传统普通民居的屋面为筒板瓦屋面主要的瓦构件是筒瓦和板瓦，其他还包括勾头、滴水、燕子瓦、蓑衣瓦、瓦舌等辅助构件，具体做法先设一层平接的仰瓦，再于其上铺设一层相互搭接的筒瓦，因筒瓦与板瓦之间用混灰粘结，屋面坡度可稍大；另外，筒板瓦屋顶的盖瓦技术还有一种特殊的处理——“蒸土脱硝”。即对所使用的泥灰通过蒸汽加热，使灰土里硝碱去掉，延长瓦的使用寿命，不至过早蚀化。瓦面也不易长草和青苔[2]。

3 地震中白族民居建筑破坏分析

3.1 木构架的破坏分析

在此次地震灾害中地震震级不大，按理论估计，白族传统普通民居的木构架体系的抗震性能足以抵御这样的地震作用，但是根据实际调查情况可以看出，大部分民居木构架体系受到了破坏。如图1所示，该白族传统普通民居的木构架和维护墙体均受到了严重破坏。

图1 倒塌的民居（作者自摄）

木构架的破坏主要包括几个方面。

（1）整体木构架破坏倒塌。在地震作用下木构架各个构件丧失承载，导致房屋整体坍塌。

（2）木构架侧移较大导致房屋整体倾斜严重。木构架体系中柱子浮搁在柱墩，在地震作用下，整个木结构具有一定移动和转动能力，使整个木结构呈柔性体系抵抗地震作用。移动和转动的幅度是有一定限制的，超过了限制会导致整个建筑大幅度整体倾斜。

（3）局部构件变形较大无法使用。木构架民居中大木作的连接均采用榫卯连接。表现出极强的半刚性连接的特性。榫卯连接不仅改变结构的特性,而且在地震中已变形吸收了一部分能量,减小结构的地震效应。这种结构的可取之处是在地震等动荷载的作用下,由此导致的结构松动和构件之间的摩擦吸收了相当的能量,从而可以提高结构的抗震能力[3]。

在此地震中，榫卯连接的性能得到了充分体现，部分榫卯结构在耗能过程中损坏，发生的转动和位移较大对木结构整体承载力造成了破坏。

3.2 围护结构的破坏分析

3.2.1 墙体的破坏分析

作为第一道防线墙体在地震时吸收了最大的地震能量,承担了大部分地震剪力,当地震剪力超过墙体自身抗剪能力时,填充墙即开始开裂,呈45°贯通斜裂缝或交叉斜裂缝,在地震往复作用时,墙体沿裂缝滑移、错位,刚度随之衰减,最终坍塌破坏[4],而当围护墙与主体结构之间缺乏可靠连结时,围护墙自身抗剪承载力很小,一遇地震作用便随即坍塌。由于当地居民自助建造的白族民居不经专业人员设计、审核,这是造成白族民居维护墙墙体破坏的重要原因。如图2所示，一处临街民居在地震中二楼土坯墙全部倒塌。

图2 民居墙体破坏

3.2.2 屋顶的破坏分析

屋面构造做法使得屋面具有一定的保温隔热性能，但是筒瓦和板瓦仅靠混灰连接。作为离散材料的筒瓦和板瓦在没有可靠连接的情况下，在地震作用下极容易破坏。在此次地震中，白族传统普通民居基本上都出现屋面破坏。如图3所示，民居出檐部分的瓦屋面在地震中受到破坏。

图3 白族传统普通民居屋面破坏（作者自摄）

4 民居的灾后恢复重建策略

通过对地震后白族传统普通民居的破坏程度的灾害评估，按照破坏程度把受灾地区民居划分为不同的类别，在充分考虑地震后地形条件的变化，结合当地具体的经济条件，对不同破坏程度的民居建筑制定不同的恢复重建的策略。

4.1 局部结构加固为主的恢复策略

木构架具有一定的整体抗震性能，对于围护结构保持完好的白族传统普通民居采用的主要是局部结构加固的措施进行恢复，采用的措施主要是:利用钢丁和锚固件对出现变形的榫卯节点进行加固；利用钢绞线拉结纠正木构架的侧移，提高木构架的整体承载力性能。如图4所示，木构架立柱之间拉结的钢绞线。

图4 木构架结构加固

4.2 破坏严重的采用整体建筑重建的策略

为保证恢复重建农户生命财产安全，因地质等原因不宜在原址建设的重新选址建设。在原址重建和重新选址整体搬迁重建过程中，当地政府统筹规划，村民根据自身的经济条件可以自主选择重建的建筑形式。重建后的民居建筑形式主要包括了:（1）以原有木构架的木料为基础，替换部分损毁构件，局部修缮围护构件，如图5所示；（2） 以白族传统普通民居结构形式重建，采用木构架承重，砖墙为围护墙体的形式，如图6所示；（3）用钢筋混凝土的现代民居直接代替白族传统普通民居，如图7所示。

图5 原木构架基础上的整体修缮（作者自摄）

图6 以白族传统普通民居建筑形式重建（作者自摄）

图7 重建后的钢筋混凝土现代民居

4.3 重建过程应注意几个方面

（1）科学选址。应该通过有资质的地质灾害评估部门给出评估意见，避开地震活动危险区、地质灾害隐患区和其他自然灾害波及区。

（2）重建建筑选择应充分结合当地实际，合理选择。当地地处偏远少数民居聚居的山区地区，经济条件较差，重建建筑形式一方面要考虑当地居民的日常生活习惯和经济承受能力。虽然，此次地震中政府在灾后重建中给予了一定的扶持，但是居民重建后是否能够承担后续的建房成本支出是需要考虑的。此外，当地为少数民族聚居区，本身具有很强的民族性，地震前本身就是具有民族特色的少数民族聚居村落，这些村落承载的民族性和少数民族居住文化，不应该随着标准化的震后恢复重建工程而消失，在重建过程特别是在重建建筑形式的选择上应该注重对民族特色的保护。

（3）重视提高民居的抗震性能。对于钢筋混凝土的现代民居，应该遵循严格的设计和施工过程，现代民居有相对成熟的抗震设计措施保证建成建筑的抗震性能，但是对于白族传统普通民居建筑，虽然木构架体系具有良好的抗震性能，但是其抗震性能受到建筑材料性能和建筑施工技术的影响。对此类建筑应该进行科学严谨的评估，保证重建的白族传统普通民居能达到抗震性能的要求。

（4）无论是钢筋混凝土现代民居和白族传统普通民居，需要严格把控施工质量。受灾地点地处偏远山区，无论建筑材料、施工机械还是工匠的施工技术都是非常缺乏和落后，这对重建中施工质量的保证是极大的隐患。

5 结论

（1） 在洱源“3·03”和“4·17”地震中由于地处偏远山区，农村抗震设防意识比较薄弱，出现了小震大灾的情况。

（2）当地白族传统普通民居的破坏比较严重，主要表现在承重木构架的破坏和围护结构的破坏。木构架的破坏主要表现为整体木构架倒塌和木构架侧移太大导致整体严重倾斜。围护结构的破坏主要表现在墙体开裂倒塌和屋顶坍塌和瓦面破坏。

（3）对于围护结构保持完好的白族传统普通民居采用的主要是局部结构加固的措施进行恢复。

（4）木构架和围护构件破坏严重的采用整体建筑重建，可根据实际情况选择合理的重建策略。

（5）在重建过程中，应注意选址的科学性、建筑形式的合理性和提高传统民居的抗震性能。

[1]孙建刚，王慧青，崔贤，等.纳西族民居结构特点及其抗震性能[J].大连民族学院学报，2008，10（1）:62-63.

[2]杨大禹.中国传统民居的技术骨架[J].华中建筑，1997（1）.

[3]李蓉，邓云叶.湘西南木结构民居的结构特性分析[J].邵阳学院学报:自然科学版，2008，5（1）:79-80.

[4]李红培.汶川地震房屋建筑震害分析及重建隔震设计研究[D].成都:西南石油大学，2010.