我建成萬噸級多功能實驗系統 檢驗建築抗震等性能

本文轉自【科技日報】；

歷經10年攻關，中國建築技術中心於近日建成世界唯一的“中建萬噸級多功能實驗系統”，設備總重量約6900噸，垂向加載能力高達10800噸，超越當前國內4000噸、國外6000噸的同類實驗設備，並可實現六自由度加載。

“隨着建築技術的發展，超高層建築單個結構構件承重高達數萬噸，受實驗設備制約，結構設計人員無法真實反映實際構件的力學性能。”在接受科技日報記者採訪時，中建工程產業技術研究院有限公司首席專家、萬噸級多功能實驗系統研發負責人孫建運説。

單個結構承萬噸的構件，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。”孫建運説，這樣試驗模型與實際構件就存在差別，得到的試驗結果只能反映0.4平方米構件的性能。

近20年來，我國建設規模不斷擴大，以高、大、特、新為特徵的複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鉅。

如何科學合理地對重大工程關鍵技術進行試驗驗證，提升整個建築的安全水平，尤其是隔減震技術與隔減震產品的整體水平？

2009年，中國建築股份有限公司申請相關國家課題，規劃建設大型工程結構試驗室。

試驗室建築面積4680平方米，長130米、寬36米、高35米，由全球規模最大的反力牆與反力地板試驗系統及全球加載能力最強的萬噸級多功能試驗系統組成，可滿足超高層、大跨度等複雜建築足尺試驗研究需求。

“系統集靜力和動力實驗功能於一體，控制技術複雜，設計建造難度巨大，特別是加載框架生產加工與安裝技術、加載框架移動橫樑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，這些都給自主研發工作帶來了嚴峻的技術挑戰，是全球研製難度最高的土木工程試驗設備。”孫建業説。

中國建築技術中心組建了由6位中國工程院院士，30多位企業、高校專家、教授組成的顧問團隊，聯合哈爾濱工業大學、中建科工集團有限公司，以“科研機構+高校+企業”融合創新機制，攻克了該系統在技術參數、試驗功能、設備製造等方面的重重困難，形成多項關鍵技術成果，解決了我國工程結構科學實驗手段與實際需求嚴重脱節的現狀，實現了中國建築在行業關鍵技術研發方面的重大突破。

“這是集機、電、液於一體的複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。”哈爾濱工業大學教授、宇航空間機構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。

據介紹，“中建萬噸級多功能實驗系統”目前已陸續承接同濟大學、中國建築科學研究院等多項實驗任務。