这个地方每年地震2万次,“零死亡”!竟是因为有这些黑科技

2017-08-10  本文已影响0人  峰创智诚

8月8日21时19分,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,8月9日7时27分,新疆博尔塔拉州精河县发生6.6级地震,其中九寨沟地震致19人死亡,247人受伤。

一时间,祈福、预测种种消息随手机推送呼啸而来,互联网科技公司除了肩负信息流转的功能,也开始在灾难中发挥更多作用。这些,无一不是科技的力量在发挥作用。

然而,在地震这样恐怖又突然的天灾面前,人类显得太过于渺小和无力,当它发生时,保持冷静并采取相关行动是保护自己的唯一方法。但是在新西兰,还有这些黑科技,可以“黑”掉地震。

黑科技“黑”掉地震

2016年11月13日,新西兰发生了7.5级地震,当世界各大媒体都非常关心当地的震后伤亡、损失情况的时候,却神奇的发现:发生如此高等级的地震、而浅震源地震伤亡并不大。

了解后发现,原因主要有两个:第一是地震的震中位置在克赖斯特彻奇北偏东,最大破裂位于凯库拉以西的山区,破裂所经过区域人口稀少,人口集中的城镇离破裂带较远。第二是因为新西兰的房屋有对抗高等级地震的黑科技,让新西兰在如此多次的大地震中屹立不倒。

究竟是什么黑科技呢?小编带大家一睹为快!

1.减震器

在汽车里,如果没有减震器吸收能量,那上下颠簸时可要小心了,随时都有脑袋穿顶的危险,因为没有消耗能量,你的身体也会随着惯性上下晃动。

新西兰结构工程师将这一理念用到了建筑结构中,称之为消能减震器,材料一般是延展性较好的钢材、或者是大型弹簧和液压系统,其核心思想是:破坏弱者来保护强者,减震器消化了地震带给建筑物的能量,从而降低了对地震对建筑物带来的撕裂效应。

奥大实验室对一种消能减震器“防屈曲支撑BRB”进行过地震模拟试验,结果表明这种消能器可以非常有效率地耗散地震能力,从而使主体结构保持良好,当地震完后,这些破坏的消能装置可以拆除重新安装,既抗震又方便,十分经济。

这种装了消能减震装置的结构在其他国家可能应用得没有这么广泛,但在新西兰的房屋中到处可见。在基督城的木结构房子Trimble Navigation在2011年地震中被大火烧毁,重建后的这栋房子用的就是这种技术,在梁柱节点,墙角处均使用了耗能器。

2.隔震技术

新西兰是第一个开发并应用地震隔离系统设计的国家,”结构隔震技术“在新西兰已经有超过一百年的研究历史,无论地震有多强,这种“以柔克刚”的抗震技术使得房子就像一片荷叶在水上漂浮,而房子内部却安然无恙。

隔开主结构和基础的可以是耗能性能好的橡胶,也可以是各种先进的隔震装置。

现今世界上最大的振动模拟台E-defense(日本Earthquake-Defense)对一个5层16米高的原型房子进行了抗震试验,所用的地震动为罕遇大地震,试验后发现房子除了天花板有掉落外,结构部分完好,震后稍加修复即可使用。

新西兰惠灵顿的警察局大楼就是世界上第一栋基础隔震的房屋,房子的斜向支撑是用来把房屋变得刚硬,地震来时可以使房子在隔震支座上来回移动。

惠灵顿是新西兰抗震等级最高的城市,地震带横穿该城市,这个城市有很多外表看似平常却用了大量抗震技术的房屋。最大的博物馆Te Papa也是采用的隔震技术,四层的Te Papa在基础底部都布置了隔震装置。

此种技术抗震效果好,结构工程师建议比较重要的房屋结构均可采用此种技术。

3.摇摆技术

摇摆技术是90年代由新西兰结构工程专家Priesley教授提出,墙体预留洞,钢绞索穿入孔洞然后将墙体预拉起来,墙体与基础本身并不现浇连接,地震作用下形成摇摆,地震结束时,摇摆系统回到原点,所以也叫自中心self-centering墙。与出现大量裂缝的普通混凝土墙相比,摇摆墙没有裂缝,没有破坏。

其核心是放松了节点也拉紧了节点,而保证主体结构在变形时未造成破坏,而且震后可以回到房屋中心。日本D-defense振动台对两个四层的钢筋混凝土房子进行了原型试验,一个是普通现浇钢筋混凝土结构,一个是采用摇摆技术的结构,两个房子放在同一个振动台,用罕遇大地震进行试验。

震后表明,一模一样的两栋房子,采用摇摆体系的结构破坏微小,而普通钢筋混凝土结构体系破坏很严重,梁柱墙均出现不同程度的破坏。摇摆体系只有混凝土稍微剥落,稍加修复即可使用。

而普通体系,墙角处即出现大面积混凝土压碎,很难修复。

新西兰惠灵顿四层楼房子Alan MacDiarmid就是根据该理念设计所成,当然该房子还利用了第一种耗能减震装置,该房子的设计理念有可能入选新西兰-中国合作项目,2017年有望在上海同济大学地震国际合作中心振动台上进行抗震试验,让我们拭目以待。

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读