[圖文]美國科研人員造出新型抗地震建築 | 陽光歷史

 

A-A+

[圖文]美國科研人員造出新型抗地震建築

2017年02月22日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 63 次


 


研究人員在實驗室裡模擬地震。



    美國密歇根大學的研究人員在實驗室裡模擬了一場地震,用來測試他們一項令人鼓舞的新技術,這項技術被用在那些高大的混凝土建築上。測試非常成功,這些建築承受住了比在地震中更多的震動。

    工程師使用了光纖鋼筋的混凝土,用來製造一種更好的並聯梁。這種並聯梁只需要較少的鋼筋,並且很容易建造。並聯梁連接了牆壁和大樓周圍的通道,例如那些留給門窗和電梯的空間。這些通道是不可缺少的,但卻會降低牆壁的牢固度。

    James Wight說:「我們模擬了一場地震,這場地震超越了可能發生的最大地震的範圍。然而我們的實驗試還是非常成功。我們的光纖鋼筋混凝土梁的表現和我們對它的預期一樣,它比現今使用的建築橫樑要好得多。」James Wight是密歇根大學土木與環境工程部門的大學教授。

    在這個工程上,和Wight一起工作的還有Gustavo Parra-Montesinos和Remy Lequesne,他們分別是密歇根大學土木與環境工程的副教授和博士生。

    現在,並聯梁不僅非常難安裝,還要求複雜的鋼筋骨架來支撐。密歇根大學的工程師製造了一種更加簡單的骨架,由高度流動的光纖鋼筋混凝土構成。

    「我們把那些笨重的鋼筋排除在設計之外,取而代之的是光纖鋼鐵,當它被混合的時候它能夠加到混凝土裡,」Parra-Montesinos說。「施工人員可以用這個光纖鋼鐵混凝土來建造並聯梁,並且不需要那麼多笨重的鋼筋。」

    工程師們預計他們的橫樑品牌將投向建築業然後投產。如今,在施工人員一點一點的建設摩天樓時,他們可以建造橫樑,鋼筋骨架和所有的東西。

    他們的光纖鋼筋混凝土還有別的好處。

    Parra-Montesinos說:「光纖鋼筋混凝土梁只會發生很小的裂縫,因為光纖把他們聚集在一起。」

    那些光纖大概只有1英尺長,一根針那麼寬。

    在08年的12月,通過一個在建築實驗室裡建造的4面牆的樓房,工程師們在演示了他們的測試。他們在這個樓房上採用了極端的負荷300,000磅,用液壓制動器對樓房進行反覆的推拉。

    為了對結果進行量化,工程師們通過對比大樓頂部與地基的運動,測量了建築物的位移程度。在大地震中,一般的樓房可能支撐百分之一到百分之二的位移,但是「密歇根建築」很輕鬆就支撐了百分之三的位移。


 


    在地震的多發地帶,這種新的橫樑將提供更加容易、更加便宜、更加牢固的方法來支撐建築物。

    研究人員現在正同一家結構設計公司合作,在各個高層建築上安裝這種新的橫樑,不久也將在美國西部海岸建設。

    這項研究是由美國國家科學基金贊助,在網路環境下完成的模擬地震工程項目。


標籤:



給我留言