![[分享]用这杆“秤”掂量抗震安全](/skin/img/logo.png){kind=logo}
[分享]用这杆“秤”掂量抗震安全
随同着机器的启动声，六层基准钢构造模型开端振动。
从上往下看，模型上方的“基准框架模型振动台实验”红色横幅正在有节律地发作颤动，而5米×5米的多功用振动台底部肉眼明晰可见呈现XY双向振动。
12月23日，在北京建筑大学大型多功用振动台阵实验室现场，一座振动台正在停止基准模型的振动实验演示，模仿人类历史上最早搜集到的地震波——埃尔森特罗地震波所产生的振动。
基准框架模型振动台实验 胡保华摄
假使把这个模型换成1：10、1：20减少的房屋、桥梁、地铁、管廊等，再现地震发作的状况，就能知晓建筑物的抗震平安能否合格。
将来地震趋向仍然严峻，建立大震下永远不倒的建筑物，是在场一切观众乃至人类对美妙生活的共同希望所在。
台阵中总承载力、台面总面积最大
当地震发作时，被称为“生命线工程”的道路、桥梁、地铁、管廊等一旦被毁坏，城市可能堕入瘫痪。如何保证“生命线工程”的平安?
科学家想到了应用振动台，再现地震发作时的实践状况。它就像地震中的一杆秤，提早衡量着建筑物的平安。
制造一座理想的振动台，不断都是科研界孜孜以求的目的。同济大学、中南大学、美国纽约州立大学等国内外知名院校研发的振动台，可谓各有所长。
“与国内外现有振动台相比，我们的大型多功用振动台的总承载力最大、台面总面积最大。”北京建筑大学土木学院构造实验室主任张国伟说。
这座振动台台面尺寸5米×5米，单台载重60吨，频率范围0.1~100赫兹，程度最大加速度1.5米/秒，垂直最大加速度1.2米/秒，能够在满载状况下模仿大震下构造的性能。
北京建筑大学土木学院院长戚承志解释说，“大”所表现的比拟优势在于实验才能提升。模型制造得越大，和实践状况的误差越小。
除了振动台，实验室建立的L形大型反力墙的高度也打破了其他高校同类墙面高度的上限，能够为6层楼高的足尺构造模型提供抗震实验研讨;实验室的屋顶采用天窗设计，在开启状态下可以满足超越30米的超高振动台模型的实验需求。
误差仅允许正负1毫米
听过年初大卡车进出校园车轮声的北建巨匠生，大约都会对大型多功用振动台阵实验室有印象。
经过连续37个小时的慌张奋战，振动台根底第二次混凝土浇筑完成。在此前3个月，他们阅历了53个小时的第一次“大混战”。
“振动台的根底是大致积混凝土，我们对根底的精度请求特别高。”张国伟回想，当时厂家给振动台建立执行组提出请求，轨道长达50米，误差仅允许±1毫米;8根导轨之间的相对误差也仅允许±1毫米。这样的请求，就连土建专家都说“很难完成”。
经过屡次专家论证，他们最终肯定首先要保证导轨外表的加工精度。
“我们选择了有高铁施工经历的厂家消费导轨，每根7米至9米的导轨，外表的精度误差是0.1毫米。在施工中设计了多种支架的加固和调整措施，保证导轨的支架更稳定，使得浇筑时导轨不会产生变形。”关于施工过程，张国伟至今浮光掠影。
在北京建筑大学2260平方米的实验室大厅内，一座振动台显得有些寂寥。实践上，将来他们方案再建3台同样的振动台。
戚承志指出，台阵的协同工作或非同步的振动鼓励(靠振动来激起构造模型的振动)，对设备制造商来说也是一项应战。频率越大，对设备的损坏越大，对所需资料、制造工艺、设备指标请求也更高。
“四手联弹”破复杂构造实验难题
4座多功用振动台“四手联弹”是怎样的一幅盛景?
北京建筑大学土木学院副院长龙佩恒和振动台建立执行组成员都曾畅想过，“能够单独控制，也能够双台、3台或4台组成台阵系统联动，像城市分叉曲线桥梁、大跨桥梁、大跨空间构造、高层建筑构造、城市公开综合管廊、地铁车站模型等复杂构造的实验，都能够在实验室完成。”
为完成这一功用，实验室建立了两条长度分别为50米和30米的导轨。
4座多功用振动台安顿于导轨内，能够在导轨上恣意挪动，其中两座能够跨轨道挪动，完成多种方式组合运用。
全装配式钢框架振动台实验、古木构造减振耗能机理振动台实验、“华龙一号”核岛厂房隔震构造模型振动台实验……实验室刚刚建立完成，已有不少科研团队表达了尽早在振动台上展开实验研讨的意愿。
“实验室建成后将成为具有国际抢先程度的大型多功用振动台阵实验基地，既能够效劳于北京市政建立，又将有效地支撑国度地震科技研讨，以及效劳‘一带一路’根底设备建立需求。”北京建筑大学副校长李爱群说。
