抗7.5級地震的七層公寓 在日本測試成功[11P]

cychance

       7月9日，一場6.0級地震襲擊我國雲南地區。據新華社報道，估計有1.8萬座房屋被徹底摧毀，超過7.5萬座建築物受到了不同程度的損壞。受地震影響最大的雲南省姚安縣是一個相對貧窮的農村地區，那裏的大部分房屋設計都根本無法承受地震。過去一年多來頻頻發生的地震災難讓人們認識到設計和修建抗震房屋是多麼的重要，而現在，新的研究可以提供很大的幫助。新的建築設計，將有望幫助廉價而方便獲得的材料（如木材）也能具有與高成本材質相媲美的抗震能力。不過在投入使用之前，研究人員們首先要對設計進行測試——在世界上最大的震動模擬實驗室中。

       7月14日，日本兵庫地震工程研究中心所有人的目光都聚焦在巨大實驗室中心的一座七層木材公寓之上。抗震實驗開始，震動板下傳來巨大的活塞泵聲，公寓開始隨之搖晃並發出隆隆聲。人們眼睜睜看著這座公寓樓向上、向下移動，左右來回搖擺。不到一分鐘之後，搖晃終於停止，四周響起了工程師和研究人員們的興奮的歡呼聲。公寓樓依然屹立不倒，只有非常輕微的損壞跡象。而值得雀躍的是，剛才的模擬震動等級已經非常接近7.5級地震了。

       據悉，來自美國五所大學的專業研究人員目前就正在試圖打造一種木材為主料的抗震型高樓。工程師們正致力於采用木材這種廉價而充足的材料來搭建抗震房屋，而這次的震動試驗還只是這項實驗的組成部分之一。一般來說，地震建築研究的重點主要是對於高技術材料的測試，比如柔性混凝土或金屬合金等。但是，由於木材在建築行業中更為普遍，對於建築企業來說，木材也是更熟悉、更廉價、更容易掌握的傳統材料，所以，對於木材抗震建築的研究從某種程度上來說就顯得更為實用了。

       任命該實驗項目首席研究員的約翰-範德-林特（John van de Lindt）是美國科羅拉多州立大學的工程師，他表示：“我們的想法是尋求新的、創新的方法來建造木制建築。新的建築結構設計將為建設者帶來一種更廉價、更具可持續性的新選擇。”

       這次的初步設計方案改變了樓房中釘子排列的格局，以更好地將剛度分配到樓房的不同樓層，這一方案目前正在日本三木市進行測試。高層木質房屋在地震中最為脆弱，特別是被範德林特稱為的“軟樓層”——在地震中某一層樓不能保證與其之上樓層同樣的剛度，“整棟樓都會因此倒塌成平地。”工程師們最初只考慮到了整棟大樓的剛度，但是新的剛度測量試驗中可以測量建築物在地震中剛度是如何變化的。在觀測了建築物各部位的壓力點後，工程師們試著改變了固定釘子的位置和格局，使支撐點正好位於地震試驗中的壓力點位置上，以能起到固定住建築物的作用。

       此外，研究人員還是采用了63個來自美國辛普森眾泰建材公司（Simpson Strong-Tie）的錨栓系留系統，已增加穩固性。這些鋼拉桿系統負責構成抗震的建築物鋼構架，鋼條和鋼盤則用於防止鄰近鋼條在地震中做平切運動，導致不同程度的橫向下滑和分裂。

       這次的抗震高樓是在目前世界上最大的“E-Defense”震動試驗臺上進行的測試，這個震動試驗臺通過安裝在震動板下的液壓活塞的活動來驅動震動板，進行上下、左右和前後的震動，可以模擬很高強度的地震。

       這款名為“E-Defense”的震動模擬實驗裝置是目前世界上唯一可以容納下高7層、重近400噸公寓樓房的抗震實驗裝置。該裝置的震動板承重量高到1000噸。在7月14日的試驗中，研究人員們對於震動測試後的公寓樓進行的仔細的檢測，對包括裂縫和遭到破壞的樓梯在內的受損跡象進行評估。來自辛普森眾泰建材公司的工程師史蒂夫-普賴爾（Steve Pryor）表示，他們對於檢查結果感到非常高興，因為受損的只是“表面裝扮的部分而已”，他們對於大樓主體的抗震性能非常滿意。

       無獨有偶，美國布法羅大學的另一項地震工程測試項目將對於一座72英尺的橋梁進行類似的地震模擬測試，這座大橋采用的是隔震技術，從結構上隔斷了橋梁架與橋基之間的聯系，以阻斷地面震動對橋體帶來的影響，據悉，這項測試預計將於2010年7月展開。

hung5134

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lamwinglun

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pp021435

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