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  • 世界最大地震工程模拟研究设施落户天津, 这件“国之重器”你了解多少?| 少年科学粉

  • 时间:2019-10-22 23:12:09 作者:Sona
  • 世界最大地震工程模拟研究设施落户天津,   这件“国之重器”你了解多少?| 少年科学粉

    地震是人类生存的地球上最严重的自然灾害之一,造成的人员伤亡和经济损失是巨大的。人类虽然无法阻止并难以预防地震的到来,但是可以尽量减少地震带来的损害。

    据新华社2018年8月报道,我国将在天津建设 世界上最大的地震工程模拟研究设施 。该设施建成后,对于保障土木、水利、海洋、交通等重大工程的安全具有重要意义。

    “国之重器” 巨资打造

    地震模拟振动台是研究结构地震破坏机理和破坏模式、评价结构整体抗震能力和衡量减震、隔震效果的重要手段和设施, 被广泛应用于研究结构的动力特性、设备抗震性能、检验结构抗震措施等方面,同时在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等领域也起着重大作用。

    目前天津大学牵头建设的大型地震工程模拟研究设施将建设的地震模拟振动台(台面尺寸20米×16米,载重1350吨)能同时模拟地震与水下波流耦合作用的振动台台阵试验装置。 这也是党的十八大以来,继贵州“天眼”(FAST)、广东散裂中子源、上海光源线站等之后,我国投入巨资打造的又一“国之重器”。

    该设施建成后,将超越日本的E-Defense成为世界上最大的三维地震模拟振动台,同时,将会对全世界开放,实行设施、数据、成果共享,大幅提升我国工程技术领域的创新能力和水平。

    地震模拟振动台(天津大学筹建)

    日本兵库县国家防灾科学技术研究所的E-Defense是到目前为止世界上最大的三维地震模拟振动台为,能同时在上下、左右、前后三个方向运动。该振动台建造于2005年,台面尺寸20米×15米,承载能力1200t。

    日本地震模拟振动台E-Defense

    现代抗震理论发展的产物

    世界上最早建立振动台的国家是日本和美国。其中,日本作为地震多发国家积累了很多高质资料,且其抗震理论受到实际地震的验证,有力地促进了抗震理论的发展,得以在世界地震工程学界发挥领导作用。

    最初的抗震试验研究主要在室外进行,通过将强震观测仪器设置在震区的房屋结构上,等地震到来时观测记录房屋结构在强地震作用下的反应。 由于强地震稀少,靠在地震区建筑物上进行强地震观测来获取地震反应的数据机会非常少,且实验周期长,满足不了抗震研究的发展需要。

    “地震模拟振动台”的出现成功解决了这些问题。 在模拟实验台面上可以真实地再现各种形式的地震波,而建筑结构在地震作用下的破坏机理也可以直观地被了解,是目前研究结构抗震性能最直接也是较准确的试验方法。 不仅能够为工程结构的抗震减灾技术发展提供重要的理论支撑,还将为现代抗震理论体系的创新和完善夯实理论基础。

    图文:黄帅(中国地震局地壳应力研究所副研究员)

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