十天之前,在我國四川九寨溝和新疆精河分別發(fā)生7級(jí)和6.6級(jí)地震,造成人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。有沒有一些有效方法來減少地震造成的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失呢?答案是肯定的。記者日前從航天科技四院獲悉,一款防震“神器”在該院41所研發(fā)成功。
圖示:傳統(tǒng)抗震技術(shù)和假裝支座隔震后的防震效果
傳統(tǒng)的抗震技術(shù)是把建筑物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)牢固的連接在一起,這樣地震的能量經(jīng)過傳輸?shù)竭_(dá)上部結(jié)構(gòu),依然可以使結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)和變形,當(dāng)受力超過建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),便會(huì)發(fā)生破壞甚至倒塌。
而隔震技術(shù)則是指在不改變?cè)ㄖO(shè)計(jì)方案的同時(shí),在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層,即安置橡膠隔震支座。隔震層豎向承載力大,但在水平方向上柔軟,當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)可以將地震80%左右的能量隔離掉,能有效降低地震引起的建筑物上部結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)引起的變形,從而減小地震對(duì)建筑的破壞。
從2014年起,國家住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布文件指出,各省、自治區(qū)住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳需有序推進(jìn)減隔震技術(shù)的應(yīng)用,確保工程質(zhì)量。隨后甘肅、新疆、青海等高烈度地區(qū)就此做了強(qiáng)制規(guī)定,凡是位于抗震設(shè)防烈度8度及以上的地震高烈度地區(qū)及地震災(zāi)后重建的4至12層學(xué)校教學(xué)樓、學(xué)生宿舍、醫(yī)院醫(yī)療用房、幼兒園、機(jī)場(chǎng)等人員密集公共建筑,必須采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前,我國約70億平方米的在建建筑面積需使用減隔震設(shè)備。
航天科技四院41所研制的疊層橡膠隔震支座示意圖圖片由航天科技四院提供
航天科技四院41所利用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管柔性擺動(dòng)技術(shù)及工藝,經(jīng)過兩年多的研究,成功研制的疊層橡膠隔震支座是由一層鋼板一層橡膠層層疊合起來,并經(jīng)過加工將橡膠與鋼板牢固地粘結(jié)在一起,具備足夠的剛度和豎向承載力、很小的水平剛度和足夠大的水平變形能力。
“41所開發(fā)的產(chǎn)品嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn),充分結(jié)合了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)柔性接頭設(shè)計(jì)技術(shù)及工藝技術(shù),具有自己的特點(diǎn),在產(chǎn)品整體指標(biāo)上與國內(nèi)同類產(chǎn)品在一個(gè)水平,系列產(chǎn)品已通過國家指定的華中科技大學(xué)隔震產(chǎn)品型式檢驗(yàn),已完全滿足進(jìn)入市場(chǎng)需求?!焙教炜萍妓脑?1所科研人員介紹。
據(jù)悉,由于有航天科技技術(shù)的保證,這款隔震支座從設(shè)計(jì)方法、橡膠材料、粘接劑、成型工藝、過程控制和產(chǎn)品性能等方面都對(duì)國內(nèi)目前的隔震技術(shù)工藝進(jìn)行了改良,可以保證建筑物振動(dòng)周期延長2-3秒或3秒以上,從而避免同頻共振帶來的更大破壞。同時(shí),支座還具有恰當(dāng)?shù)淖枘岷头€(wěn)定的彈性復(fù)位功能,以及良好的耐久性和抗疲勞性能。
科研人員表示,由于采取了軍用產(chǎn)品的優(yōu)化技術(shù)與成型控制方法,確保了這款隔震支座個(gè)別指標(biāo)及產(chǎn)品質(zhì)量可靠性要優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品?!暗捎谄鸩捷^晚,目前國內(nèi)在減隔震產(chǎn)品領(lǐng)域與日、美、歐國家仍有差距,特別是1.5米以上大直徑產(chǎn)品系列還是空白,這些方向也是我們后續(xù)攻關(guān)努力的方向。”
2017年,在“陜西青年科技成果轉(zhuǎn)化推進(jìn)會(huì)”中,新研發(fā)的隔震支座入選了陜西省篩選發(fā)布的22個(gè)軍民融合項(xiàng)目。