UBC华裔博士新技术!助温哥华高楼抵御9级强震!
最近,UBC的研究人员开发出一项新技术,有望确保温哥华下一代高层建筑在遭遇大地震时仍能屹立不倒。
这项新型结构系统由UBC应用科学学院土木工程教授杨东尼(Dr. Tony Yang)领导的项目研发,并于5月13日通过UBC在线发布的研究成果中进行了介绍。
杨博士和其研究团队构建了一个30层温哥华高楼的模型,并在模拟实验中模拟了大规模自然灾害可能对卑诗省带来的震动和摇晃。
“我们建造了一个缩小至五分之一比例的30层建筑模型,大约有六层楼高,并在全球最大型的震动台实验设施之一中进行了测试,”杨博士表示。
这项实验在位于上海的“国际地震工程联合研究实验室”进行,是有史以来首次对混凝土核心结构的最大规模模型在震动台上的测试,标志着地震工程研究的一个重大突破。
这项新技术运用了阻尼器、外伸结构(outriggers)和“摇摆机制”(rocking mechanisms),让建筑能够吸收并消散地震产生的能量,而不是直接抵抗震动,从而减少对地基的压力。
“就像你汽车里用的减震器一样。”
研究团队参考了2011年发生在新西兰克赖斯特彻奇的大地震作为案例。那次地震造成185人死亡,并引发了大范围的破坏,是建筑抗震不足导致灾难性后果的典型例子。
杨博士指出,温哥华同样处于一个“极高地震风险区”。许多居民都知道所谓的“Big One”——即可能袭击从北加州延伸到卑诗省南部的喀斯喀特断层(Cascadia Fault)的大地震。
“这个区域有已知断层,具备引发9.0级地震的能力。对于不是地震工程领域的人来说,5.0级、6.0级地震就已经会上新闻了,有时连4.0级也会上。”
杨博士表示,目前温哥华大多数建筑按照现行建筑规范设计,该规范旨在保护住户的生命安全,但并不保障建筑物本身的完整性。如果继续按照目前的标准建造建筑物,一旦发生大地震,它们将受到“严重破坏”。
“但如果我们采用这项新一代技术,建筑物就可能实现零损伤。人们不仅能安然无恙地走出建筑,还能保住他们的财产。我们这一代人,大多数人的经济都投入在房产上了。”
“因此,我们不仅要保护人们的生命安全,还要保护他们最重要的财产——他们的家。”
目前该系统尚未实际投入使用,但杨博士表示,他希望未来能够与温哥华市政府及工程公司合作,将这项技术应用到住宅和商业建筑项目中。
“我们已经证明这项技术是有效的,而且可以立即应用于任何新项目。”