世界微速訊：大國重器！探訪(fǎng)中國首個(gè)地震大科學(xué)裝置 來(lái)看看它能做什么

進(jìn)一步全面深化改革，天津堅持科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新一起抓，在加強科創(chuàng )園區建設的同時(shí)，還在發(fā)揮科教資源豐富的優(yōu)勢，用更多國之重器，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新賦能。在天津大學(xué)里，國家大型地震工程模擬研究設施，就是通過(guò)模擬地震來(lái)檢驗建筑物的抗震性能。在未來(lái)，像高層建筑、跨海大橋也許就將會(huì )有更多更優(yōu)的抗震新方案。

模擬地動(dòng)山搖，國之重器如何助力防災減災，走，跟我一起去看看。

整個(gè)試驗中心約有10層樓高，巨大的空間可以滿(mǎn)足大尺寸的模型試驗。

天津大學(xué)國家大型地震工程模擬研究設施科學(xué)工藝部部長(cháng) 劉銘劼：我們這個(gè)場(chǎng)地高度有31米，跨度有43米，這部分區域的長(cháng)度是120米。我們這個(gè)振動(dòng)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(chē)的重量。我們在滿(mǎn)載情況下可以運行的最大加速度是2.0個(gè)重力加速度。這么大的加速度實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)了我們9度烈度條件下的地震動(dòng)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。這個(gè)地震大裝置可以真實(shí)復現國內外發(fā)生過(guò)的4700多條有記載的地震活動(dòng)，可觀(guān)測工程結構在地震中的損傷和破壞情況?，F在，科學(xué)家們要對振動(dòng)臺上一座1∶1大小的七層鋼框架結構的建筑模型，開(kāi)展抗震水平測試。

天津大學(xué)國家大型地震工程模擬研究設施科學(xué)工藝部部長(cháng) 劉銘劼：我們安裝的傳感器加在一起有500多個(gè)，那么這些傳感器它的精度也都是非常高的，比方說(shuō)我們測量結構變形的傳感器，它的最小測量的值是0.1個(gè)毫米，比我們頭發(fā)絲直徑還要再小。

每個(gè)傳感器每秒可以測試1000次數據，高速采集的數據傳輸到控制室中，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(dòng)馬上開(kāi)始。

天津大學(xué)國家大型地震工程模擬研究設施科學(xué)工藝部部長(cháng) 劉銘劼：通過(guò)這些數據我們可以看到，目前這個(gè)建筑物對于我們輸入地震動(dòng)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(shí)際上都藏在我們的地下室。

天津大學(xué)國家大型地震工程模擬研究設施科學(xué)工藝部部長(cháng) 劉銘劼：這里面就是安裝我們大型振動(dòng)臺的液壓作動(dòng)器的場(chǎng)地，一共有46條作動(dòng)器，這里面豎向的作動(dòng)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(dòng)器的控制精度可以到0.1個(gè)毫米。

以往，受振動(dòng)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(dòng)臺，可以實(shí)現建筑1∶1還原，試驗結論更為準確，對于地震多發(fā)地區的民房抗震性能提升等領(lǐng)域極具科研價(jià)值。

天津大學(xué)國家大型地震工程模擬研究設施科學(xué)工藝部部長(cháng) 劉銘劼：我們這里面是世界上唯一的一套，可以實(shí)現水下雙臺地震、波浪、水流聯(lián)合模擬的一個(gè)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(fēng)電這些海上“超級工程”進(jìn)行更加真實(shí)的地震模擬研究。

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