是什么让桥梁在大地震后仍然屹立不倒?


材料牛注:西雅图市中心的某高速公路的一个刚刚建成的桥梁匝道,在地震后不仅没有坍塌,竟然还可以继续通车使用。这是怎么做到的呢?近期,美国内达华州立大学的研究人员成功研究出一种智能金属材料,可以让桥梁在地震中屹立不倒。

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美国内达华州立大学土木工程的教授Saiid是该技术的主要研究人员,他表示,研究人员在实验室建造并且试验破坏了多个200吨级别的桥梁、独立的桥墩和混凝土桥台等,他们使用各种各样新型材料来代替普通的钢筋混凝土,其目的就是设计一个更加安全,具有弹性回复的基础设施。

Saiid说:“在大型振动实验室对多个桥梁模型精心研究后,我们发现了一种新材料——形状记忆合金Ni/Ti金属棒和柔性混凝土的复合材料,该材料可以显著减小桥梁在地震中的损坏,使桥梁在7.5级的强震后仍能恢复原有形状并且可以继续通行。我们很高兴看到这项新技术第一次应用于地震多发区的重要交通枢纽。该种新材料的使用将会让我们迎来超级抗震结构的新纪元。”

在内达华州立大学大型结构和地震工程实验室,研究人员完成了四跨度的桥梁测试,这是在世界上的任何其他地方都不可能完成的。在2015年的时候,Saiid团队做了一个实验,他们搭建的桥梁在从基底中心移动了6英寸之后又回到了初始位置。地震工程实验室通过电脑控制的液压装置增加地震的强度,当液压刻度盘的指针到达设计值的250%后,桥梁仍然能保持良好的结构,只有9%的偏移,几乎没有任何损坏。

该研究团队与华盛顿交通部、联邦高速公路管理局合作,在阿拉斯加高架桥更换工程中实现他们的新技术应用。该工程包含31个子项目,其核心是一条两英里长的隧道,连通了西雅图市中心的99号州级公路。

内达华州立大学土木工程学院的院长Manos Maragakis表示:Saiid博士所做的工作是原创性的、新颖的、卓越的,会对全球的地震安全问题产生深远的影响。”

华盛顿交通部的桥梁结构工程师Tom Baker也对该项目做出了很高的评价,他表示:该项新技术将对桥梁设计带来一个质的飞跃,它不仅能使桥梁在地震后不会坍塌,而且能保证其正常通车运行,使灾后救援车辆以及公众的出行得到保证。

原文链接:New “smart metal” technology to keep bridge operational in next big quake.

本文由材料人编辑部顾玥提供素材,陈静编译,点我加入材料人编辑部

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