轻钢别墅效果图

模拟8级地震,这栋房屋没倒!为何轻钢结构有这样的能力?

地震来了,很多人都会慌,第一件事就想着如何逃。不过,中国工程院院士、重庆大学土木工程学院教授周绪红却说:“地震来了我不逃,要睡觉!”为何院士有这样的底气?
原来,6月4日,重庆大学振动台实验室成功完成了国内首个足尺寸实体6层冷弯薄壁型轻钢结构房屋的振动台试验。
模拟再现8级地震
该试验项目来源于周绪红院士和石宇教授主持的国家重点研发计划项目《高性能钢结构体系研究与示范应用》(2016YFC0701201)和国家自然科学基金重大项目《钢结构高效抗震体系研究》(51890902)。

模拟8级地震,这栋房屋没倒!为何轻钢结构有这样的能力?
轻钢结构8度地震测试,轻钢房屋地震监测

冷弯薄壁型钢结构房屋模型

“这个试验是一种新的体系,它叫做冷弯薄壁型轻钢结构房屋体系,这样一个体系,在以前主要应用于低层(三层以下),不能应用于多层。”周绪红院士解释,早在10多年前,他就带领团队对该种房屋体系向多层发展做研究,并取得了系列成果。此次就是针对房屋抗震性能所做的大型试验,通过模拟再现8级地震以及模拟人工合成的地震波试验,经过前后将近100次的地震考验,6层冷弯薄壁型钢结构房屋依然巍然挺立。
“模拟地震的时候,我们能看到房屋甩来甩去,但没有倒塌。”周绪红院士称,该试验攻克了房屋抗震性能关键技术问题,真正实现了“小震不坏,中震可修,大震不倒。”
有望在川渝地带应用
据介绍,6层冷弯薄壁型钢结构房屋采用了钢管端柱-双面蒙皮钢板剪力墙和夹支单层薄钢板剪力墙两种抗侧力体系,模型的结构平面尺寸为5.6m(长)×4.2m(宽),层高2.7m,总高16.2m。
“试验具有结构体系新、模型尺寸大、结构高宽比大、加载工况烈度高达8度罕遇等一系列特点,为世界首次双向地震动输入的6层足尺冷弯薄壁型轻钢结构房屋振动台试验。”周绪红院士称,本次振动台试验的房屋,由湖北华新顿现代钢结构制造有限公司加工制作与安装,结构通过型钢梁底座与振动台台面相连。与加拿大滑铁卢大学徐磊教授共同研发制造而成的纵横向两类新型剪力墙,具有抗剪承载力高、刚度大以及安装制造方便等特点。
“目前,国家正在大力发展装配式钢结构建筑,冷弯薄壁型钢结构房屋用钢量低、自重轻、装配效率高、人工投入少,生产和施工过程均为干作业,噪声、粉尘和建筑垃圾排放小,且房屋品质易保证,是一种具有广泛应用前景的装配式绿色建筑。”周绪红院士表示,经过振动台试验结果表明,冷弯薄壁型钢结构多层房屋既安全可靠,又经济实用,他希望在川渝地区推广应用。

模拟8级地震,这栋房屋没倒!为何轻钢结构有这样的能力?
20年6月在重庆进行了全国第一次轻钢结构8度地震测试

接下来将增加智能化

8日下午,重庆大学振动台实验楼,工人们正在对6层足尺冷弯薄壁型钢结构房屋进行拆卸。“房屋将拆分成两个三层房屋,重新安装在滨江路作为办公室。”周绪红院士介绍,下一步试验将增加智能化,比如打螺钉等工作可以交给机器人来做。
目前,团队开展的是6层冷弯薄壁型钢结构房屋的振动台试验,周绪红院士希望下一步发展至15层或18层。在他看来,钢结构房屋属于现代房屋,节能节地节水节材,环境保护,工厂制作,现场安装,建造时间大大缩短,提高了建造效率,不受气候影响。不仅在地震带好用,在其他非地震带也可广泛推广应用。
如今,周院士还将该钢结构房屋应用到自家,集成了太阳能、风能以及智能系统。“改造成了一间茶室和洗衣房,家里电路系统没电没关系,我这里还有永不消失的电波。”他说。

本次文章转载于澎湃新闻:( https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_7767823 )

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