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地震模擬測試為建筑物保駕護航

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:02:46 [收藏]

    工程界流傳著(zhù)一句話(huà)：殺人的不是地震，而是倒塌的房屋，房屋的抗震性至關(guān)重要。最近，美國工程研究人員對一座三層樓預制混凝土建筑物進(jìn)行的為期3個(gè)月的地震響應模擬測試已完成，現在正對結果進(jìn)行統計核查，以便將來(lái)應用于全美范圍內的建筑設計規范的制定。

    該研究項目由加州大學(xué)圣迭戈分校和亞利桑納州立大學(xué)和里海大學(xué)合作完成。這個(gè)建筑物重達100萬(wàn)磅，是迄今為止美國進(jìn)行地震測試最重的建筑物，被置于振動(dòng)臺上。振動(dòng)臺提供了一系列高達里氏8.0級地震的振動(dòng)，測試在距圣迭戈分校的雅各布工程學(xué)院Englekirk結構工程中心進(jìn)行。
    研究人員也測試了使用預制混凝土的停車(chē)場(chǎng)、大學(xué)宿舍、賓館、體育場(chǎng)、監獄和辦公樓等建筑物的地震響應，研究人員試圖找到改進(jìn)預制混凝土建筑物連接狀況的方法。通常，預制混凝土被一塊塊建造，接著(zhù)被組合在一起搭建成建筑物。這種建造方式省時(shí)省錢(qián)，增加了建筑物的耐用性和持久性。項目負責人之一、亞利桑納州立大學(xué)工程教授羅伯特?弗萊希曼說(shuō)：“使用提前做好的預制板裝配混凝土結構當然有顯著(zhù)的建筑優(yōu)勢，但是多塊預制板結合在一起，其邊緣相互連接，這是地震中建筑物容易出現問(wèn)題的軟肋?！毖芯咳藛T正為將這些混凝土更有效地黏合而努力。1994年美國洛杉磯北嶺地震中，9個(gè)停車(chē)庫的倒塌就是由預制板坍塌造成的。預制板的另外一個(gè)問(wèn)題是，預制建筑的地震規范是20年前制定的。
    據悉，美國預制與預應力混凝土協(xié)會(huì )5月份啟動(dòng)了一項競賽，就是為這類(lèi)預制建筑設計更好的樓板。測試期間，研究人員模擬了美國不同區域的地震情況，包括加州的伯克利、田納西州的諾克斯維爾、華盛頓州的西雅圖。弗萊希曼說(shuō)：“我們從地勢較低的地震城市到地勢較高的地震城市逐一進(jìn)行測試，而且，逐次給建筑物加大震動(dòng)的強度?！睖y試之前，研究人員使用計算機模擬設計該三層樓建筑物，以及決定傳感器被置于何處。傳感器記錄的數據用來(lái)測量建筑物上發(fā)生的一些物理現象，比如搖晃造成的移動(dòng)、扭曲等，收集來(lái)的數據也將用于解釋建筑物在搖晃過(guò)程中以及搖晃后的行為，使用傳感器以及計算機模擬有助于降低未來(lái)地震測試的費用。弗萊希曼說(shuō)：“我們現在僅能在這個(gè)建筑物上進(jìn)行物理實(shí)驗，但是，如果我們能證明，我們的模型能正確捕捉到重要的響應，我們就能在一年內進(jìn)行幾百個(gè)地震模擬測試，只需要一個(gè)本科生，一個(gè)運行速度快的計算機以及一套軟件，合計才5萬(wàn)美元，大大低于這類(lèi)測試的費用?！痹摐y試耗資230萬(wàn)美元，價(jià)值900萬(wàn)美元的Englekirk搖晃臺是15個(gè)地震測試工具之一，該搖晃臺是美國最大的、也是世界上唯一的戶(hù)外搖晃臺。隨后的幾年內，研究人員會(huì )將根據這次的研究結果，制定出美國的建筑規范。
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