图源www.ctvnews.ca Vancouver high-rises aren't adequately protected under the current building code, says UBC structural engineering professor Dr. Tony Yang.
温哥华(Vancouver),2025年5月17日 - 来自不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia,UBC)的最新技术有望大幅提升温哥华(Vancouver)高层建筑在面临大型地震时的安全性。这项创新结构系统由UBC应用科学学院(UBC's faculty of applied science)的结构工程教授杨博士(Dr. Tony Yang)领导的团队研发,旨在保护建筑物及其居住者的安全。
该研究团队建造了一个典型的30层温哥华(Vancouver)高层建筑的比例模型,并将其置于上海(Shanghai)国际地震工程联合研究实验室(International Joint Research Laboratory of Earthquake Engineering,ILEE)进行强烈的地震模拟。该实验室是世界上为数不多的配备有足够大的“震动台”来测试高层建筑的设施之一。
研究人员对该结构进行了超过100次不同类型和震级的模拟地震测试,包括类似于不列颠哥伦比亚省(B.C.)海岸外卡斯卡迪亚俯冲带(Cascadia Subduction Zone)可能发生的大震级和长时程震动。结果显示,配备高性能阻尼器的新型结构系统在强烈震动后仍保持完好无损且功能齐全。
该系统的核心工作原理是结合了摇摆地基、伸臂梁和阻尼器,使建筑物能够“摇摆”并吸收地震能量,而不是刚性地抵抗它,从而防止结构损坏。杨博士(Dr. Yang)解释说:“由于该结构被设计成可以移动并自我稳定,因此它减少了混凝土核心和地基的压力,从而可以使用更轻的结构,并在建筑物内部提供更多可用空间,使其更具弹性和成本效益。”
值得一提的是,部分阻尼器是在UBC开发和测试的,包括一项该大学独有的专利设计。所有阻尼器在测试中都表现出色。UBC的实验测试了有史以来放置在震动台上最大的混凝土核心结构模型。杨博士(Dr. Yang)表示:“在这个规模上,我们可以真实地模拟一个全尺寸建筑物在地震中的表现,为未来的建设提供可靠的数据。”
虽然该系统尚未在加拿大(Canada)投入使用,但杨博士(Dr. Yang)的团队计划与工程公司和社区合作伙伴合作,将其应用于住宅和商业项目。杨博士(Dr. Yang)强调:“我们已经证明,可以使用具有成本效益且更智能的系统来设计高层建筑,使其在大型地震后保持安全且无损坏。这种方法有助于提高全球地震多发地区高层建筑的抗震能力。”
研究人员借鉴了2011年重创了新西兰(New Zealand)基督城(Christchurch)的地震,那次地震造成185人死亡,并造成了大范围的破坏,以此作为建筑物未得到充分保护可能造成的破坏和经济损失的例子。温哥华(Vancouver)也位于“极高地震带”,许多居民都知道预计会袭击卡斯卡迪亚(Cascadia)的强大“大地震(Big One)”。
UBC的这项创新技术不仅提高了安全性,还有望降低建筑成本并最大化可用空间。该团队计划与工程公司和社区合作伙伴合作,将这项创新应用于实际项目,使城市更安全、更具弹性。这项技术有潜力彻底改变地震多发地区的城市安全,即使在重大地震事件发生后,也能保持结构的完整性和功能性,从而显著减少恢复时间和经济损失。