世界首次!可抗8级地震!我国6层薄壁型钢结构房屋通过实验
作者: 雍黎   时间: 2020-06-23   来源: 科技日报   浏览: 74
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仅1.2-1.8毫米的薄壁型钢修建的6层房屋在8级“地震”中依然屹立。


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6月8日,记者从重庆大学获悉,我国首个足尺寸实体6层冷弯薄壁型钢结构房屋的振动台试验在重庆大学振动台实验室顺利完成。该实验证明了多层冷弯薄壁型钢结构房屋的安全可靠,为我国冷弯薄壁型钢结构建造高层建筑打下了基础。

“装配式钢结构建筑是目前国家正在大力发展的一种具有广泛应用前景的绿色建筑。”重庆大学土木工程学院石宇教授介绍,“冷弯薄壁型钢结构房屋具有用钢量低、自重轻、装配效率高、粉尘和建筑垃圾排放小,抗震性能优越等优势,已经在四川汶川地震灾后重建中大量使用。”

不过石宇表示,薄壁型钢结构刚度和稳定性较差,由于抗风、抗震和抗火性能等方面的技术限制,目前国内外冷弯薄壁型钢结构房屋多为1-3层低层建筑。周绪红院士牵头编制的行业标准《冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准》的颁布实施,促进了多层冷弯薄壁型钢结构房屋在国内的推广应用,但是目前国内建成的仅有10栋五层高的冷弯薄壁型钢结构房屋。6层以上的楼房安全性是否足够,此次他们决定用相当于8级地震烈度的震动实验来验证。

重庆大学振动台实验室净高25.5米,台面尺寸6.1米×6.1米、载重量60吨,可3向6自由度输入地震,是国内台面尺寸、载重量和抗倾覆力矩最大的振动台之一。他们这次在振动台上搭建起了6层足尺寸实体冷弯薄壁型钢结构房屋,总高16.2米,长5.6米,宽4.2米。采用了钢管端柱—双面蒙皮钢板剪力墙和夹支单层薄钢板剪力墙两种新型抗侧力体系。与国内外已经完成的冷弯薄壁型钢结构的振动台试验对比,本次冷弯薄壁型钢结构振动台试验具有结构体系新、结构高宽比大、加载工况烈度高达8度罕遇状况、分施工阶段和正常使用两个阶段测试等一系列特点。

“本次实验为世界首次双向地震动输入的6层足尺冷弯薄壁型钢结构房屋振动台试验。”周绪红院士介绍,本次试验是世界上高宽比最大的一个建筑,地震波为横纵两个方向,能模拟出更复杂的真实地震情况,经过前后100余次地震的模拟,对该建筑进行试验,该建筑物仍然屹立不倒。停止试验后,他们对建筑进行了全方位的观察,发现里面有些板开裂了,部分螺钉有松动,但都属正常的试验现象,建筑物主体结构完全没有问题。

本次试验项目来源于周绪红院士和石宇教授主持的国家重点研发计划项目《高性能钢结构体系研究与示范应用》和国家自然科学基金重大项目《钢结构高效抗震体系研究》。


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5月22日施工阶段和6月3~4日的正常使用阶段的振动台试验结果表明,冷弯薄壁型钢结构多层房屋是安全可靠的,同时也为冷弯薄壁型钢结构房屋向更高层的发展打下了基础。该团队将继续研究冷弯薄壁型钢结构体系,用试验来验证结构的安全可靠,为实际应用打下基础。



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