今年春天,将对由跨层面木材制成的10层建筑将在世界上加利福尼亚大学圣地亚哥分校的世界两次最大的地震模拟器中进行测试。 它被称为Tallwood Project,它是有史以来最高的全尺寸建筑物,要在地震模拟器或摇桌上构造和测试。
测试计划于4月下旬开始。 摇桌子将模拟在先前地震期间记录的地震运动,涵盖了里奇特尺度上的一系列地震幅度,从4级到8级,包括1994年袭击洛杉矶的6.7级北方北部地震的各种迭代。 这将通过将桌子加速至至少1G来完成,这可以将建筑物顶部加速到3GS。 作为参考,平均而言,现代过山车产生4G峰值加速度。
摇桌可以携带和摇动重达2000公吨或450万磅的结构,这是1300辆轿车汽车的重量。 这使其成为地震模拟器,能够承载世界上最大的有效载荷。 这也是世界户外唯一的大型地震桌子。
由于NSF的资金为1700万美元,该桌子最近得到了升级,现在可以重现地震期间发生的完整3D地面动作,当时地面在所有六个自由度上移动(纵向,横向,垂直,滚动,俯仰,倾斜), 偏航。 它是NSF的自然危害工程研究基础设施网络的一部分,或者是NHERI至8的实验设施,支持创新研究,以减轻诸如地震,海啸,海啸,滑坡,风暴,风暴,风暴潮和洪水造成的危害造成的损害。
“世界上最大的有效载荷能力,室外环境以及新添加的六级自由摇动能力的结合使加州大学圣地亚哥分校摇桌成为一个强大而独特的设施,” NSF资助了加州大学圣地亚哥分校的Neri Shake Table升级以及运营和维护项目,以及圣地亚哥分校工程学院结构工程系的教授。 “这是唯一可能发生塔伍德测试的地方。”
这座塔伍德大楼建于全面建造,这确实是10层高的楼层,在116英尺(约35.5米)上覆盖,这占华盛顿特区国家纪念碑高度的十分之一。
大型木材建筑
由大规模木材制成的建筑物(将木材粘合在一起)成为混凝土和钢结构的更绿色,更快的替代品。 随着新的建筑法规最近更新,以允许在美国建造更多的高层质量灯具建筑物,许多人质疑这些建筑物在地震中如何造成。
“大规模木材是建筑和建筑中巨大趋势的一部分,但是这些新系统制造的高建筑物的地震性能并不像其他现有建筑物系统那样被理解。” 以及科罗拉多州矿业学校的环境工程。
PEI的团队包括研究人员和从业人员,设计了一个10层高大的大型木材摇摆墙横向系统,适用于高地震危险的地区。 这个新系统旨在弹性性能,这意味着该建筑物将对设计水平地震造成最小的损害,并在罕见地震后快速修复。
佩伊说:“摇摆壁系统基本上是由用钢电缆或杆子固定在地面上的实木墙板组成的。” “当暴露于横向力时,木墙面板将来回摇摆(减少地震的撞击),然后钢棒将一旦地震驶过,钢棒将把建筑物拉回铅。”
科罗拉多州矿业学院的Shilling Pei教授是Tallwood项目的主要研究员。
楼梯,窗户和其他非结构组件
由于摇摆系统引起的这种地震运动,内部和覆盖建筑物内部和覆盖建筑物(例如外部立面,内壁和楼梯)的非结构性组件正在大大骑行。
“弹性设计还必须说明建筑物的非结构系统,这不是抗结构负荷系统的一部分,而是在建筑物的功能及其在地震后恢复的能力中发挥重要作用,” Project Co Co的Keri Ryan说。 - 内华达大学里诺大学的评价者和工程教授。
由瑞安(Ryan)领导的项目团队将重点关注跨层至地面的安全非结构组件,因此受到故事之间的相对运动。
该建筑具有四个外墙组件,许多内墙和一座10层楼梯塔。 楼梯的表现将由由加州大学圣地亚哥分校结构工程系的塔拉·哈钦森教授领导的团队进行评估。
外部信封必须保护建筑物免受极端温度和天气事件的侵害,而楼梯必须保持功能,以使乘员可以安全退出并急救人员不断进入建筑物的所有楼层。 瑞安说:“这些组件的设计具有各种新的创新细节,旨在适应落地运动而不会造成损坏。” “其中许多细节从未在严格的建筑环境中进行测试。”
2017年,PEI的团队通过模拟诺斯里奇地震的摇晃,对两层楼的大型木材建筑进行了测试,这是一场6.7级地震,于1994年袭击了洛杉矶。 。 除了证明大型木材建筑系统在地震质上有弹性外,这些测试还帮助研究团队开发了已用于10层建筑物的设计和分析方法。 测试是在摇动桌上升级之前进行的,只能以一种自由度移动。
该项目得到了国家科学基金会(Grants 1636164,1635363,1635227,1634628,1634204,1635156)的支持。 大学联盟通过NSF支持NHERI Tallwood项目进行合作,包括科罗拉多州矿业学院(LEAD),内华达大学,里诺大学,里诺,科罗拉多州立大学,华盛顿大学华盛顿大学,加利福尼亚大学圣地亚哥大学,俄勒冈州圣地亚哥大学, 大学和利哈伊大学。 该项目还获得了美国森林服务局,森林产品实验室和许多工业合作伙伴的支持。 NHERI摇桌设施根据合作协议2227407的NSF支持运作。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。