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大國重器！探訪中國首個地震大科學裝置來看看它能做什么

2024-09-09 13:42:48來源：央視新聞客戶端

進一步全面深化改革

，天津堅持科技創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新一起抓

，在加強科創(chuàng)園區(qū)建設的同時，還在發(fā)揮科教資源豐富的優(yōu)勢

，用更多國之重器

，為產業(yè)創(chuàng)新賦能

。在天津大學里

，國家大型地震工程模擬研究設施

，就是通過模擬地震來檢驗建筑物的抗震性能。在未來

，像高層建筑

、跨海大橋也許就將會有更多更優(yōu)的抗震新方案。

模擬地動山搖

，國之重器如何助力防災減災，走

，跟我一起去看看

。

整個試驗中心約有10層樓高

，巨大的空間可以滿足大尺寸的模型試驗

。

天津大學國家大型地震工程模擬研究設施科學工藝部部長劉銘劼：我們這個場地高度有31米，跨度有43米

，這部分區(qū)域的長度是120米

。我們這個振動臺臺面尺寸20米乘16米，最大載重1350噸

，大概是二十多輛重載卡車的重量。我們在滿載情況下可以運行的最大加速度是2.0個重力加速度

。這么大的加速度實際上已經超過了我們9度烈度條件下的地震動的水平

。

為什么要“人造地震”

？這是目前研究結構抗震性能最直接的試驗方法

，為工程的設計、建造提供依據(jù)

。這個地震大裝置可以真實復現(xiàn)國內外發(fā)生過的4700多條有記載的地震活動，可觀測工程結構在地震中的損傷和破壞情況?div id="m50uktp" class="box-center"> ，F(xiàn)在

，科學家們要對振動臺上一座1∶1大小的七層鋼框架結構的建筑模型，開展抗震水平測試

。

天津大學國家大型地震工程模擬研究設施科學工藝部部長劉銘劼：我們安裝的傳感器加在一起有500多個，那么這些傳感器它的精度也都是非常高的

，比方說我們測量結構變形的傳感器

，它的最小測量的值是0.1個毫米

，比我們頭發(fā)絲直徑還要再小

。

每個傳感器每秒可以測試1000次數(shù)據(jù)，高速采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂剖抑?div id="m50uktp" class="box-center"> ，讓科研人員了解建筑在地震中的位移、形變等情況

。那么這棟七層樓的建筑能否承受住9級烈度的考驗呢

？振動馬上開始

。

天津大學國家大型地震工程模擬研究設施科學工藝部部長劉銘劼：通過這些數(shù)據(jù)我們可以看到

，目前這個建筑物對于我們輸入地震動的放大的程度和我們預期的指標是非常接近的，我們的地震大裝置的秘密實際上都藏在我們的地下室

。

天津大學國家大型地震工程模擬研究設施科學工藝部部長劉銘劼：這里面就是安裝我們大型振動臺的液壓作動器的場地，一共有46條作動器

，這里面豎向的作動器最大的出力是450噸

，水平向的最大的出力是250噸，每一條作動器的控制精度可以到0.1個毫米

。

以往

，受振動臺尺寸的限制，抗震性能試驗只能把建筑物等比例縮小

，而大型振動臺，可以實現(xiàn)建筑1∶1還原

，試驗結論更為準確

，對于地震多發(fā)地區(qū)的民房抗震性能提升等領域極具科研價值

。

天津大學國家大型地震工程模擬研究設施科學工藝部部長劉銘劼：我們這里面是世界上唯一的一套

，可以實現(xiàn)水下雙臺地震、波浪

、水流聯(lián)合模擬的一個試驗裝置

，可以在3米水深下工作

，可以針對我們的跨海大橋

、海上風電這些海上“超級工程”進行更加真實的地震模擬研究。

關鍵詞：

責任編輯：孫知兵

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