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“地震王国”启示录 | 央视记者解锁智利“抗震神器”
2022-06-27
“地震王国”启示录 | 央视记者解锁智利“抗震神器”
 
 
 

智利被称作“地震王国”,因为在全球年均记录的9000多次地震中,有五分之一都发生在智利。然而在大多数强震中,当地鲜有高层建筑倒塌的情况,伤亡规模也相对较小。

在《“地震王国”启示录》第一期节目中,央视记者刘骁骞前往智利首都圣地亚哥,为大家揭开了几栋摩天大楼的抗震秘诀。事实上,无论是公共服务设施,还是普通住宅楼,抗震技术在智利的普及正处于进行时。

央视记者 刘骁骞:虽然身处全球最活跃的地震带,智利人从不掩饰自己对高度的痴迷。我想只有登上大圣地亚哥塔,你才能明白智利人对摩天大楼的追求。

通过工程专家的先容,大家发现了隐藏在楼层内部的减震器。然而,并非只有身份显赫的建筑才能高处不胜寒地独享这些抗震技术。如今在智利,大部分建筑企业都会因地制宜地选择不同性能的消能减震装置。

根据智利法规,所有的消震减震设备在投入使用之前都需要经过专门的测试。这个实验室是智利目前唯一的相关产品的实验室,平均每个月有两百到三百多个装备在这里测试。正在测试的圆柱状设备叫做地震阻隔器,它由天然橡胶和钢铁硫化叠加而成,是智利目前应用最广泛的减震器材。

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:地震阻隔器是安装在建筑底部的,大家正在给它施加250吨的重量,相当于房屋的重量,同时制造出每个方向30厘米的位移,模拟出地震阻隔器在地震时遇到的情况。

这些地震阻隔器将被安装在建筑的承重柱上。当地震袭来时,地基发生的剧烈晃动对地表建筑造成的影响被大幅度减小。

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:与常规建筑相比,这种装备能将地震对地表建筑造成的动能减少80%~90%,它的有效期在500年左右。

然而,对地震心有余悸的智利人并没有止步于此。工程学家发现,当两个相同高度的模型受到同样强度的外力作用时,拥有制震结构的模型摇晃幅度明显较小。

他们由此研发了一种专用于建筑的黏性减震器,它是一个带有活塞的缸筒,当地震发生时,建筑的梁和支架产生的位移差使得活塞移动,这时候缸筒内的特殊液体会在磁场的作用下自动改变黏度,从而产生适合的流体阻力达到减震的效果。

 

 

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:有的时候需要缸筒内的液体黏度更大一点,以此稳定住建筑;有的时候需要黏度更小一点,让缸筒内的液体流回原来的内腔。

大家取少量的液体来做一个测验:打开磁场时,黏度变大;关闭磁场后,黏度变小

 

 

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:一些豪华跑车就使用了这种技术,它们会根据路面的颠簸程度自动改变车辆减震器的阻尼。

根据智利政府的规定,所有新建的医院都必须配备消能减震设备,接下来让大家随记者到施工现场寻找它们的踪迹。

位于圣地亚哥西北角的菲利斯布尔内斯医院已完工93%,预计将于2019年第一季度投入使用,届时它将成为圣地亚哥规模最大的医院。大楼同时配备地震阻隔器和黏性减震器,这种“双保险”的抗震设计能够使它抵御12级的强震。黏性减震器一般位于建筑物的壁面,安装后不再需要人工维护,这也是它的独特优势。

 

 

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:这个黏性减震器能承受100吨的拉力,当地震导致楼层出现扭动时,它的活塞就会开始运动。

地震阻隔器安装在地下车库,这也是建筑内唯一一个会感觉到强烈震感的区域。

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:你可以观察到两条梁,它们分别属于地震隔离器上下两部分建筑。

这意味着,看似严丝合缝的庞然大物不但被一分为二,而且每个部分都能活动

央视记者 刘骁骞:这两个部分是分离开来的,之前大概有40厘米的距离。这样在发生地震的时候,会有一个缓冲的距离。

如此不起眼的缝隙却蕴藏着一代代智利工程师的血泪总结,他们意识到,地基和地表建筑一体化的传统结构在抗震方面存在隐患,一旦地基在强震中变形,将给建筑造成灾难性的破坏。

央视记者 刘骁骞:有没有可能在楼房建完后或者在重修的过程中安装地震阻隔器?

智利Sirve建筑工程事务所总经理 伊格纳西奥:是可能的,但会比较复杂,需要把楼体抬高,然后再安装地震阻隔器。

近十年来,工程界对于抗震效果的标准发生了质的变化。在过去,只要“大震不倒”,即使楼体出现明显损坏,也已经符合预期。如今,智利工程师不再有这样的容忍度,他们要求建筑以及运营系统能够在强震后依然完好无损。

 

 

央视记者 刘骁骞:当大家来到这样一个建筑工地的时候就会发现,消震器减震器的功能除了避免大楼出现结构性的裂缝和破坏之外,也是为了保护大楼内的这些辅助的电路系统不受到地震的影响。

医院建筑对抗震效果有更高的要求,因为地震可能在手术医疗过程中突然发生,没有逃生避难能力的患者和新生儿将成为主要的受害群体。完备的抗震技术不仅能稳住楼,而且能保护建筑中的人。

 
 
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