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高528米、處于8度抗震區!拔地而起的摩天大樓如何抗震?
www.thler.tw發布時間:2018-06-05 10:49:52  閱讀:309  編輯:jjkx
 
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近日,北京第一高樓、中國十大建筑之一的中國尊項目結構封頂,受到全世界關注。

這座高528米的建筑,是世界首個在8度抗震區建造的超500米摩天大樓,它的抗震能力一直是外界關注的焦點。

在摩天大樓拔地而起的時代,抗震成了工程建設領域的一個新課題,王濤便是這個領域的科學家。

今年40歲的王濤是中國地震局工程力學研究所研究員,他有一份漂亮的履歷:名校的教育背景、海外留學工作經歷、屢獲國家大獎。但最難得的是,圈里的前輩們說,他是個解決難題的年輕人。

突破難題

在線混合試驗是近三十年發展起來的新型試驗技術,也是地震科學領域近些年公認的努力方向。它被認為是理解大型復雜工程結構在強震作用下動力災變機理的重要手段,或能解決地震研究數據積累少、可預測性差的問題。

美國國家科學基金會于1999年啟動了地震工程和模擬網絡計劃,致力于發展基于網絡平臺的地震反應混合仿真方法,但是以下三個關鍵難題尚未解決——缺乏數值域和物理域的同步協調理論、難以實現復雜邊界的協調、缺少可擴展的試驗平臺和可信的試驗驗證。

針對這三大難題,王濤和同事們開展了子結構在線混合試驗技術的系列研究。這些研究闡述起來晦澀難懂,但在實際生活中卻大有用處。中國地震局工程力學研究所副所長李山有介紹,目前這些成果已經用于檢驗工程結構的地震破壞機理,為重大工程的抗震設計提供了依據。

“敢闖敢干”

在地震災害學中有一句話,“殺人的不是地震,而是建筑”。因此,加強災前預防的關鍵之一就是強化工程性防御措施,其核心支撐學科就是地震工程學。

李山有說,隨著經濟社會的快速發展,為了提供更加有效的地震安全服務,要更加突出災前預防,更加重視風險防范,更加強化綜合治理。不斷推進思路理念、方法手段、體制機制創新,聚焦防震減災迫切需求,切實加強防震減災基礎理論研究和新技術應用。王濤團隊的研究成果是在這一背景下“誕生”的。

在業內,王濤是個小字輩。他不過四十歲,但在抗震建筑研究領域,他的成績卻是公認的。

在李山有眼里,王濤是一位稱得上“年輕有為”的科學家。他告訴科技日報記者,王濤從日本京都大學獲得博士學位后,已在京都大學防災研究所工作了兩年,所以2008年王濤選擇回國,到中國地震局工程力學研究所工作時,所里的老前輩們都特別興奮。

事實證明,他們的期望沒有落空。李山有說,王濤最大的能耐就是“敢闖敢干”。

王濤畢業于清華大學土木工程系,但抗震試驗涉及多學科,除需要土木工程知識外,還要結合計算機、信號處理、電子電路、控制自動化等學科的知識,所以他在科研中必須比別人“更拼”。

在與美國科研機構聯機做試驗時,王濤帶領團隊按照美國作息時間,每天晚上8點開始做試驗,一直工作到第二天早上五六點鐘。

讓研究落地

王濤從事的科學研究基礎性和理論性偏強,一般人聽不懂,如何讓這些晦澀難懂的理論和旁人難以琢磨的試驗服務社會,這是王濤的探索和努力的方向。

北京市存在大量的上世紀60到80年代建設的磚混結構房屋,抗震能力不足,而且因為周轉房問題難于搬遷。有的樓已經發展到用手一摳就會掉渣,用專業人士的話說,這部分建筑不具備任何抗震能力。

王濤的研究派上了用場。

他提出新型加固技術,采用預制混凝土墻片在原有結構外部進行加固,像給原有的房屋穿上一件“外套”,不用入戶就解決了搬遷的難題。擴建南北兩側陽臺,改善了居住條件;采用工廠預制技術,保護了現場環境。

應用這項技術,王濤完成了北京市老舊住宅抗震加固試驗,檢驗了外套和原結構之間的連接構造,驗證了兩者之間協調工作能力,確保在大震下的結構安全性,形成計算—設計—施工成套技術。

這一技術已經在北京一些老舊小區的改造中得到應用,未來有望大規模推廣應用。(記者李艷)

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