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首振成功科研重器展英姿——北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室首台振动台设备正式启用

发布时间:2022-05-28 03:35:41 作者:bob下注软件 来源:bob直播

  近日,在北京市教育委员会、财政局、科学技术委员会负责人,院士专家以及学校领导师生的共同见证下,自2015年4月起开工建设的北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室首台振动台设备揭幕落成,并首次振动成功,取得阶段性建设胜利。

  据了解,大型多功能振动台是用于振动和地震模拟的大型实验平台,即在构筑物模型上配置不同类型的减震装置,通过振动台施加不同工况的地震动,从而检验和评价模型的减震效果。该实验平台主要面向复杂建筑结构、交通基础设施、地下工程结构、生命线工程等项目的抗震性能研究,兼顾建筑遗产保护、电气设备、核电设施、大型机械振动等领域的研究,是提升我国基础设施抗震性能和城市防灾水平的重要实验设备。

  北京建筑大学建设的大型多功能振动台阵实验室总建筑面积5300平方米,投资超过2.8亿元。项目包括振动台区域和静力试验区域,共建设4台三向六自由度多功能振动台,每台台面尺寸5m×5m,单台载重60吨,频率范围为0.1~100Hz,水平最大加速度为1.5g,垂直最大加速度为1.2g,可以在满载情况下模拟大震下结构的性能。

  据北京建筑大学土木学院结构实验室主任张国伟介绍,在申报建设实验室之前,学校调研了同济大学、中南大学、美国纽约州立大学等多所国内外知名院校的振动台阵,北京建筑大学的振动台阵设计建设方案在台面的尺寸、数量、承载力、自由度、工作频率等诸多体现台阵性能的数据上实现了领先。

  除了振动台,实验室建设的L形大型反力墙的高度也突破了现有其他高校同类墙面高度的上限,可以为6层楼高的足尺结构模型提供抗震试验研究,而且实验室的屋顶采用天窗设计,在开启状态下能够满足超过30米的超高振动台模型的实验需求。

  实验室设计建设的四台多功能振动台既可以单独控制,也可以双台、三台或四台组成台阵系统联动,这在最大程度上发挥了四台振动台的功能。

  北京建筑大学副校长李爱群表示,首台振动台现已建成并投入使用,另外三台振动台在未来建成后,将进一步展现实验室的强大功能,如城市分叉曲线桥梁、大跨桥梁、大跨空间结构、高层建筑结构、城市地下综合管廊、地铁车站模型等复杂结构的实验都可以在该实验室完成。为实现这一功能,实验室现已建设完成两条长度分别为50米和30米的导轨。四台多功能振动台将安置于导轨内,可以在导轨上任意位置移动,其中还有两台可以跨轨道移动,实现多种形式组合使用。

  “更大规模、更大跨度、更不规则……当前,越来越多的实际建设工程项目对抗震、减震测试提出了更高难度的实验要求。自由组合的台阵联动模式,可以满足不同工程的不同试验需求,可以实现建筑结构、桥梁结构、地下工程、以及生命线工程等领域的大型结构动力试验。”李爱群介绍说。

  全装配式钢框架振动台试验、古木结构减振耗能机理振动台试验、“华龙一号”核岛厂房隔震结构模型振动台试验……实验室刚刚建设完成,已有很多校内外的科研团队表达了希望能够尽早在振动台上开展实验研究的意愿,这其中涉及的课题不乏国家自然科学基金课题、国家“十三五”重点研发计划课题等国家级高水平项目及重大基础设施相关课题,并且这些项目展现出了明显的跨学科融合特征。

  李爱群说:“实验室建成后可以服务于土木工程、建筑遗产保护工程以及机械工程、控制工程、信息工程、现代测绘技术、力学等多个学科,这已覆盖学校现有的全部理工类专业。测绘学科可以提供动态、非接触、高精度实时测量技术和方法;机电学科可以支撑台阵机电一体运维和研究;控制和计算机学科可以开展实时反馈控制技术、软件和方法研究;力学等基础学科则能开展基础和应用基础性研究。多学科的协作不仅能有效地开展高水平创新性研究工作,而且这一平台也能对高水平人才培养起到很好的支撑作用。”

  北京建筑大学将努力把实验室加快培育成为省部共建国家重点实验室、可持续宜居城市国际合作联合实验室以及符合国家急需、首善标准的北京实验室,加快实现京津冀唯一、国际领先、具有重要国际影响的高水平试验平台和人才培养基地的目标定位,为北京“世界超大城市”基础设施建设、“京津冀一体化”协同发展和国家“生命线工程”的全寿命期抗震安全提供技术支撑。

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