我建成萬噸級多功能實驗系統(tǒng) 檢驗建筑抗震等性能
歷經(jīng)10年攻關，中國建筑技術中心于近日建成世界唯一的“中建萬噸級多功能實驗系統(tǒng)”，設備總重量約6900噸，垂向加載能力高達10800噸，超越當前國內(nèi)4000噸、國外6000噸的同類實驗設備，并可實現(xiàn)六自由度加載。
“隨著建筑技術的發(fā)展，超高層建筑單個結(jié)構(gòu)構(gòu)件承重高達數(shù)萬噸，受實驗設備制約，結(jié)構(gòu)設計人員無法真實反映實際構(gòu)件的力學性能。”在接受科技日報記者采訪時，中建工程產(chǎn)業(yè)技術研究院有限公司首席專家、萬噸級多功能實驗系統(tǒng)研發(fā)負責人孫建運說。
單個結(jié)構(gòu)承萬噸的構(gòu)件，如果用4000噸設備進行受力試驗，存在哪些缺陷？“如果實際構(gòu)件承受1萬噸的力，其截面尺寸是1平方米。當只有加載能力為4000噸的試驗設備時，進行實驗的試驗模型就只能做到0.4平方米。”孫建運說，這樣試驗模型與實際構(gòu)件就存在差別，得到的試驗結(jié)果只能反映0.4平方米構(gòu)件的性能。
近20年來，我國建設規(guī)模不斷擴大，以高、大、特、新為特征的復雜土木工程越來越多。同時，我國又是多地震國家，土木工程領域抗震減災的任務艱巨。
如何科學合理地對重大工程關鍵技術進行試驗驗證，提升整個建筑的安全水平，尤其是隔減震技術與隔減震產(chǎn)品的整體水平？
2009年，中國建筑股份有限公司申請相關國家課題，規(guī)劃建設大型工程結(jié)構(gòu)試驗室。
試驗室建筑面積4680平方米，長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系統(tǒng)及全球加載能力最強的萬噸級多功能試驗系統(tǒng)組成，可滿足超高層、大跨度等復雜建筑足尺試驗研究需求。
“系統(tǒng)集靜力和動力實驗功能于一體，控制技術復雜，設計建造難度巨大，特別是加載框架生產(chǎn)加工與安裝技術、加載框架移動橫梁自動升降與鎖緊技術、大噸位垂向滑動微摩擦靜壓支承技術、六自由度控制技術等，這些都給自主研發(fā)工作帶來了嚴峻的技術挑戰(zhàn)，是全球研制難度最高的土木工程試驗設備。”孫建業(yè)說。
中國建筑技術中心組建了由6位中國工程院院士，30多位企業(yè)、高校專家、教授組成的顧問團隊，聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學、中建科工集團有限公司，以“科研機構(gòu)+高校+企業(yè)”融合創(chuàng)新機制，攻克了該系統(tǒng)在技術參數(shù)、試驗功能、設備制造等方面的重重困難，形成多項關鍵技術成果，解決了我國工程結(jié)構(gòu)科學實驗手段與實際需求嚴重脫節(jié)的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了中國建筑在行業(yè)關鍵技術研發(fā)方面的重大突破。
“這是集機、電、液于一體的復雜的土木工程實驗設備，是實驗設備領域的大科學攻關項目。”哈爾濱工業(yè)大學教授、宇航空間機構(gòu)及控制技術國防重點學科實驗室主任、中國工程院院士鄧宗全如此評價。
據(jù)介紹，“中建萬噸級多功能實驗系統(tǒng)”目前已陸續(xù)承接同濟大學、中國建筑科學研究院等多項實驗任務。
