是什么讓橋梁在大地震后仍然屹立不倒?
材料牛注:西雅圖市中心的某高速公路的一個剛剛建成的橋梁匝道,在地震后不僅沒有坍塌,竟然還可以繼續通車使用。這是怎么做到的呢?近期,美國內達華州立大學的研究人員成功研究出一種智能金屬材料,可以讓橋梁在地震中屹立不倒。
美國內達華州立大學土木工程的教授Saiid是該技術的主要研究人員,他表示,研究人員在實驗室建造并且試驗破壞了多個200噸級別的橋梁、獨立的橋墩和混凝土橋臺等,他們使用各種各樣新型材料來代替普通的鋼筋混凝土,其目的就是設計一個更加安全,具有彈性回復的基礎設施。
Saiid說:“在大型振動實驗室對多個橋梁模型精心研究后,我們發現了一種新材料——形狀記憶合金Ni/Ti金屬棒和柔性混凝土的復合材料,該材料可以顯著減小橋梁在地震中的損壞,使橋梁在7.5級的強震后仍能恢復原有形狀并且可以繼續通行。我們很高興看到這項新技術第一次應用于地震多發區的重要交通樞紐。該種新材料的使用將會讓我們迎來超級抗震結構的新紀元。”
在內達華州立大學大型結構和地震工程實驗室,研究人員完成了四跨度的橋梁測試,這是在世界上的任何其他地方都不可能完成的。在2015年的時候,Saiid團隊做了一個實驗,他們搭建的橋梁在從基底中心移動了6英寸之后又回到了初始位置。地震工程實驗室通過電腦控制的液壓裝置增加地震的強度,當液壓刻度盤的指針到達設計值的250%后,橋梁仍然能保持良好的結構,只有9%的偏移,幾乎沒有任何損壞。
該研究團隊與華盛頓交通部、聯邦高速公路管理局合作,在阿拉斯加高架橋更換工程中實現他們的新技術應用。該工程包含31個子項目,其核心是一條兩英里長的隧道,連通了西雅圖市中心的99號州級公路。
內達華州立大學土木工程學院的院長Manos Maragakis表示:Saiid博士所做的工作是原創性的、新穎的、卓越的,會對全球的地震安全問題產生深遠的影響。”
華盛頓交通部的橋梁結構工程師Tom Baker也對該項目做出了很高的評價,他表示:該項新技術將對橋梁設計帶來一個質的飛躍,它不僅能使橋梁在地震后不會坍塌,而且能保證其正常通車運行,使災后救援車輛以及公眾的出行得到保證。
原文鏈接:New “smart metal” technology to keep bridge operational in next big quake.
本文由材料人編輯部顧玥提供素材,陳靜編譯,點我加入材料人編輯部。
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