我建成萬(wàn)噸級(jí)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 檢驗(yàn)建筑抗震等性能
歷經(jīng)10年攻關(guān)，中國(guó)建筑技術(shù)中心于近日建成世界唯一的“中建萬(wàn)噸級(jí)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”，設(shè)備總重量約6900噸，垂向加載能力高達(dá)10800噸，超越當(dāng)前國(guó)內(nèi)4000噸、國(guó)外6000噸的同類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并可實(shí)現(xiàn)六自由度加載。
“隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，超高層建筑單個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承重高達(dá)數(shù)萬(wàn)噸，受實(shí)驗(yàn)設(shè)備制約，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員無(wú)法真實(shí)反映實(shí)際構(gòu)件的力學(xué)性能。”在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，中建工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司首席專(zhuān)家、萬(wàn)噸級(jí)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研發(fā)負(fù)責(zé)人孫建運(yùn)說(shuō)。
單個(gè)結(jié)構(gòu)承萬(wàn)噸的構(gòu)件，如果用4000噸設(shè)備進(jìn)行受力試驗(yàn)，存在哪些缺陷？“如果實(shí)際構(gòu)件承受1萬(wàn)噸的力，其截面尺寸是1平方米。當(dāng)只有加載能力為4000噸的試驗(yàn)設(shè)備時(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ途椭荒茏龅?.4平方米。”孫建運(yùn)說(shuō)，這樣試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)際構(gòu)件就存在差別，得到的試驗(yàn)結(jié)果只能反映0.4平方米構(gòu)件的性能。
近20年來(lái)，我國(guó)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，以高、大、特、新為特征的復(fù)雜土木工程越來(lái)越多。同時(shí)，我國(guó)又是多地震國(guó)家，土木工程領(lǐng)域抗震減災(zāi)的任務(wù)艱巨。
如何科學(xué)合理地對(duì)重大工程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，提升整個(gè)建筑的安全水平，尤其是隔減震技術(shù)與隔減震產(chǎn)品的整體水平？
2009年，中國(guó)建筑股份有限公司申請(qǐng)相關(guān)國(guó)家課題，規(guī)劃建設(shè)大型工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室。
試驗(yàn)室建筑面積4680平方米，長(zhǎng)130米、寬36米、高35米，由全球規(guī)模最大的反力墻與反力地板試驗(yàn)系統(tǒng)及全球加載能力最強(qiáng)的萬(wàn)噸級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)組成，可滿足超高層、大跨度等復(fù)雜建筑足尺試驗(yàn)研究需求。
“系統(tǒng)集靜力和動(dòng)力實(shí)驗(yàn)功能于一體，控制技術(shù)復(fù)雜，設(shè)計(jì)建造難度巨大，特別是加載框架生產(chǎn)加工與安裝技術(shù)、加載框架移動(dòng)橫梁自動(dòng)升降與鎖緊技術(shù)、大噸位垂向滑動(dòng)微摩擦靜壓支承技術(shù)、六自由度控制技術(shù)等，這些都給自主研發(fā)工作帶來(lái)了嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)，是全球研制難度最高的土木工程試驗(yàn)設(shè)備。”孫建業(yè)說(shuō)。
中國(guó)建筑技術(shù)中心組建了由6位中國(guó)工程院院士，30多位企業(yè)、高校專(zhuān)家、教授組成的顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中建科工集團(tuán)有限公司，以“科研機(jī)構(gòu)+高校+企業(yè)”融合創(chuàng)新機(jī)制，攻克了該系統(tǒng)在技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)功能、設(shè)備制造等方面的重重困難，形成多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)成果，解決了我國(guó)工程結(jié)構(gòu)科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段與實(shí)際需求嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)建筑在行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面的重大突破。
“這是集機(jī)、電、液于一體的復(fù)雜的土木工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備，是實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域的大科學(xué)攻關(guān)項(xiàng)目。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、宇航空間機(jī)構(gòu)及控制技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)工程院院士鄧宗全如此評(píng)價(jià)。
據(jù)介紹，“中建萬(wàn)噸級(jí)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”目前已陸續(xù)承接同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
