世界首次!可抗8級(jí)地震!我國(guó)6層薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋通過(guò)實(shí)驗(yàn)(能抗8級(jí)地震的房子用什么材料)
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
僅1.2-1.8毫米的薄壁型鋼修建的6層房屋在8級(jí)“地震”中依然屹立。
6月8日,記者從重慶大學(xué)獲悉,我國(guó)首個(gè)足尺寸實(shí)體6層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)在重慶大學(xué)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)室順利完成。該實(shí)驗(yàn)證明了多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的安全可靠,為我國(guó)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑打下了基礎(chǔ)。
“裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是目前國(guó)家正在大力發(fā)展的一種具有廣泛應(yīng)用前景的綠色建筑?!?span id="o08204o" class="candidate-entity-word" data-gid="1777003">重慶大學(xué)土木工程學(xué)院石宇教授介紹,“冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋具有用鋼量低、自重輕、裝配效率高、粉塵和建筑垃圾排放小,抗震性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在四川汶川地震災(zāi)后重建中大量使用?!?
未覆蓋墻面板的模型。重慶大學(xué)/供圖
不過(guò)石宇表示,薄壁型鋼結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性較差,由于抗風(fēng)、抗震和抗火性能等方面的技術(shù)限制,目前國(guó)內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋多為1-3層低層建筑。周緒紅院士牽頭編制的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼多層住宅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的頒布實(shí)施,促進(jìn)了多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用,但是目前國(guó)內(nèi)建成的僅有10棟五層高的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋。6層以上的樓房安全性是否足夠,此次他們決定用相當(dāng)于8級(jí)地震烈度的震動(dòng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
重慶大學(xué)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)室凈高25.5米,臺(tái)面尺寸6.1米×6.1米、載重量60噸,可3向6自由度輸入地震,是國(guó)內(nèi)臺(tái)面尺寸、載重量和抗傾覆力矩最大的振動(dòng)臺(tái)之一。他們這次在振動(dòng)臺(tái)上搭建起了6層足尺寸實(shí)體冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋,總高16.2米,長(zhǎng)5.6米,寬4.2米。采用了鋼管端柱—雙面蒙皮鋼板剪力墻和夾支單層薄鋼板剪力墻兩種新型抗側(cè)力體系。與國(guó)內(nèi)外已經(jīng)完成的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)對(duì)比,本次冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)具有結(jié)構(gòu)體系新、結(jié)構(gòu)高寬比大、加載工況烈度高達(dá)8度罕遇狀況、分施工階段和正常使用兩個(gè)階段測(cè)試等一系列特點(diǎn)。
周緒紅院士在覆墻面板模型前。重慶大學(xué)/供圖
“本次實(shí)驗(yàn)為世界首次雙向地震動(dòng)輸入的6層足尺冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?!?/strong>周緒紅院士介紹,本次試驗(yàn)是世界上高寬比最大的一個(gè)建筑,地震波為橫縱兩個(gè)方向,能模擬出更復(fù)雜的真實(shí)地震情況,經(jīng)過(guò)前后100余次地震的模擬,對(duì)該建筑進(jìn)行試驗(yàn),該建筑物仍然屹立不倒。停止試驗(yàn)后,他們對(duì)建筑進(jìn)行了全方位的觀察,發(fā)現(xiàn)里面有些板開(kāi)裂了,部分螺釘有松動(dòng),但都屬正常的試驗(yàn)現(xiàn)象,建筑物主體結(jié)構(gòu)完全沒(méi)有問(wèn)題。
周緒紅院士(左一)在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。重慶大學(xué)/供圖
本次試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)源于周緒紅院士和石宇教授主持的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《高性能鋼結(jié)構(gòu)體系研究與示范應(yīng)用》和國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目《鋼結(jié)構(gòu)高效抗震體系研究》。
5月22日施工階段和6月3~4日的正常使用階段的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果表明,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)多層房屋是安全可靠的,同時(shí)也為冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋向更高層的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)研究冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系,用試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的安全可靠,為實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
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