一栋用厚度仅为1.2-1.8毫米的薄壁钢材建造的6层房屋,在8级“地震”中依然屹立不倒。
6月8日,记者从重庆大学获悉,我国首座实物6层冷弯薄壁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。此次试验验证了多层冷弯薄壁钢结构房屋的安全性和可靠性,为我国冷弯薄壁钢结构高层建筑的建设奠定了基础。
“装配式钢结构建筑是国家目前大力发展的一种具有广阔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少、抗震性优越等特点。性能优异,已在四川汶川地震灾后重建中得到广泛应用。”
不带墙板覆盖物的型号。重庆大学/供图
但石宇表示,薄壁钢结构的刚度和稳定性较差。由于抗风、抗震、防火等方面的技术限制,国内外冷弯薄壁钢结构房屋大多为1-3层的低层建筑。周旭红院士牵头的行业标准《冷弯薄壁钢结构多层房屋技术标准》的颁布实施,促进了多层冷弯薄壁钢结构房屋在我国的推广应用。然而,目前中国仅建造了10栋五层住宅。高层冷弯薄壁钢结构房屋。 6层以上建筑的安全性是否足够,这次他们决定用相当于8级地震烈度的振动实验来验证。
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,承载能力60吨。它可以输入3个方向、6个自由度的地震。是国内台面尺寸、承载能力、抗倾覆力矩最大的振动台之一。 。这次他们在震动台上建造了一座6层全尺寸冷弯薄壁钢结构房屋,总高16.2米,长5.6米,宽4.2米。采用两种新型抗侧力体系:钢管端柱-双面蒙皮钢板剪力墙和夹紧式单层薄钢板剪力墙。与国内外已完成的冷弯薄壁钢结构振动台试验相比,本次冷弯薄壁钢结构振动台试验具有结构体系新、结构长宽比大、负载条件强度高达 8 度的罕见情况。 ,分为测试、施工阶段和正常使用两个阶段,等一系列特点。
周旭红院士在墙板模型前。重庆大学/供图
“本次试验是全球首次对6层全尺寸冷弯薄壁钢结构房屋进行双向地震输入的振动台试验。”周旭红院士介绍,本次测试是世界上高宽比最大的建筑,地震波有水平方向和垂直方向。两个方向都可以模拟更复杂的真实地震情况。经过100多次地震模拟和对建筑的测试,该建筑仍然屹立不倒。测试结束后,他们对大楼进行了全方位观察钢结构高楼抗震钢结构高楼抗震,发现里面的一些木板出现了裂纹,一些螺丝松动了。不过,这些都是正常的测试现象,建筑物主体结构并没有出现问题。
周旭红院士(左一)在试验现场。重庆大学/供图
该试验项目来自于周旭红院士、石宇教授主持的国家重点研发计划项目“高性能钢结构系统研究与示范应用”和国家自然科学基金重大项目“高效抗拉结构系统研究”。钢结构抗震系统”。
5月22日施工阶段和6月3日至4日正常使用阶段的振动台试验结果表明,冷弯薄壁钢结构多层房屋安全可靠,也提供了新的方向适用于冷弯薄壁钢结构房屋。为高水平发展奠定了基础。团队将继续对冷弯薄壁钢结构体系进行研究,用实验验证结构的安全性和可靠性,为实际应用奠定基础。