地震工程领域首个大科学装置落户天津

2018-08-19 09:17 北京日报

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继贵州天眼(FAST)、广东散裂中子源、上海光源线站等之后的又一“国之重器”不久将问世。日前,记者从天津大学了解到,我国地震工程领域首个国家重大科技基础设施——大型地震工程模拟研究设施由国家发改委批复立项。该大科学装置建成后,将成为目前世界最大、功能最强的重大工程抗震模拟研究设施。该设施由天津大学牵头在天津建设,也是迄今为止在天津建设的首个国家重大科技基础设施,建成后将对全世界开放。

伴随着社会发展,高层建筑、跨海大桥、大型水利水电工程、超长隧道、海底管线、海上风电、海上平台、大型核电等重大工程越来越多。这些重大工程的抗震安全对大型地震工程模拟研究设施提出了迫切需求。中国工程院院士、中国地震局工程力学研究所名誉所长谢礼立研究员表示,工程结构的失效和倒塌是造成地震中人员伤亡、财产损失和发展受阻的最重要的原因,搞清工程结构的抗震薄弱环节,提升其抵御地震破坏的能力是最根本措施。

地震模拟振动台是开展抗震模拟研究的有效试验平台,天津大学牵头建设的大型地震工程模拟研究设施将建设尺寸和载重量更大的地震模拟振动台,通过多台面组成台阵,能同时模拟地震与水下波流耦合作用。该设施建成后,可大幅提升我国工程技术领域的创新能力和水平。

该装置将建设在天津大学北洋园校区内,总建筑面积7.7万平方米,建设周期为5年。据项目首席科学家、天津大学校长钟登华院士介绍,该设施建设内容主要包括三大系统:地震工程模拟试验系统、高性能计算与智能仿真系统、试验配套与共享系统。建成后将对全世界开放,实行设施、数据、成果共享。

防灾科技学院教授、博士生导师郭迅告诉记者,天然地震并不经常发生,而且一旦发生总是突然的,没有什么征兆。为了研究或者检验的目的,需要人造地震,按照所需要的强度、波形、持续时间,在特定的实验室内实现。地震模拟振动台就是这样的设备,用于房屋、桥梁、水坝、人体以及机电产品的地震模拟实验,检验新的抗震结构或抗震装置的有效性。

“我国地震灾害十分严重,而房屋倒塌是成灾的主要原因。各类房屋经历地震为什么破坏或倒塌?如何改进才能不倒塌?”郭迅解释说,不能建造试验房屋等着地震发生,而是把试验房屋放到振动台上,人工输入设定的地震,配置齐全的各类传感器,全面了解房屋受到地震作用时的表现。基于这样的研究结果,修订抗震设计规范,建造具有更强抗震能力的房屋和各类结构物,从而极大地降低地震损失,如果大面积推广,则可以全面减低地震灾害风险。

记者 丰家卫

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