给建筑装上“隔震垫”:以柔克刚抵御地震危害

2021-12-29 11:29:54 文章来源:网络

2021年是唐山大地震45周年。在过去的半个世纪当中,为了应对地震给我国造成的挑战,保障人民生命**产安全,科技界和产业界付出了巨大努力。20世纪90年代以来,隔震逐渐成为减灾抗灾领域的重要概念之一。

在日前召开的2020年度**科学技术奖励大会上,“高**能隔震建筑系列关键技术与工程应用”项目获得了**科学技术进步奖二等奖。该项目由北京建筑大学、东南大学、**建筑科学研究院、北京建筑设计研究院、**建筑**设计研究院、北京基础设施投资有限公司和江苏鸿基节能新技术**份有限公司等单位共同完成。专家委员会鉴定表明,该项目成果总体达到国际先进水平,其中高**能隔震建筑设计方法和高**能隔震装置达到国际领先水平。项目成果已应用于多项重大工程。

何为隔震,项目中的“高**能”应该如何理解,哪些重大民生工程已经应用了高**能隔震技术?科技日报记者联系到多家相关单位,请他们对这些问题做出了专业解答。

隔震核心特点是“以柔克刚”

“隔震就像是让建筑踩上了‘**鞋’。”在2021年7月举办的防灾减灾救灾应用技术成果展上,来自减隔震制造业商家震安科技的工作人员向科技日报记者介绍了隔震技术的特点。“传统建筑抗震理念是**碰**,‘以刚制刚’,主要手段是增加构件的物理强度,这样会导致上部结构的地震作用更强。而减隔震技术的核心理念是‘以柔克刚’,在建筑物的基础或下部结构同上部结构之间设置隔震装置,如橡胶支座、阻尼器等设备,减少输入到上部结构的地震能量,这样可以把地震作用降低到原来的1/4到1/8。”

现场演示的实物模型表明,当“地震”发生时,采用了隔震装置的上层建筑只发生了相对较小幅度的平行移动,而未采用隔震技术的建筑出现的甩动则剧烈得多。“这就是隔震的基本原理。”工作人员介绍说。

但是,这个简单的模型并不足以呈现隔震技术的完整内涵。现实当中的技术应用必须应对各种复杂的需求和场景,例如高层住宅、**院、地铁、历史建筑等都对隔震技术有不同的条件和要求。在隔震建筑的设计和建设中,国际上长期存在设计理论缺乏适用**、设计技术缺乏系统**、关键装置缺乏高效**和质量控制缺乏规范**等四大问题。为此,“高**能隔震建筑系列关键技术与工程应用”项目应运而生,旨在解决关于高**能隔震技术的一系列关键问题。

既有理论突破也有现实应用

针对长期存在的四大问题,项目主要实现了四大创新,分别是高**能隔震结构设计理论、隔震结构多目标一体化设计技术、系列功能可调控高**能隔震装置、隔震建筑建设质量控制技术并主编系列**。

“我们这个项目历时二十多年,产出了大量成果,内容十分丰富。”在接受科技日报专访时,获奖项目第二完成人、东南大学土木工程学院教授郭彤解读说,该项目共发表论文166篇,获发明专利30项,出版著作5部,成果应用于60多项重要工程。

“举例来说,我们研发了多种高**能隔震支座,例如超低模量、高阻尼的橡胶支座,可调控、频率低敏感型复合隔震支座,新型受拉可控隔震支座等。除了支座,还有其它装置,例如可调控黏滞阻尼器和大变形柔**管道,这些都是我们在装置研发方面取得的成果。但是项目成果不只有装置,设计理论、设计技术、质量**都很重要。”郭彤补充说。

作为获奖项目的第二完成单位,东南大学牵头完成了多个项目成果,涵盖了以上四个创新的主要方面。除了设计、理论等方面的创新,项目在工程应用与推广方面也有许多成果,而这些成果有许多业已落地,成为百姓日常生活中民生工程的一部分。

已经广泛应用于民生工程

为古建“添底”,给地铁“加盖”……在“高**能隔震建筑系列关键技术与工程应用”项目的应用成果当中,不乏这样的“神来之笔”。

1933年,在蔡元培等人的倡议下,国立中央**物院人文馆在南京落成,即今天的南京**物院。在隔震技术成果的帮助下,这座八十余岁的全国重点文物保护建筑变得更加“年轻”了——凭借整体提升(3米)、隔震加固等先进技术,建筑的抗震水平得到了有效提升,外观风貌也没有遭到损害,建筑的**空间也扩大了,给了文保单位和参观游客更多余裕。工程完成之后,住建部防灾研究中心把南京**物院的这次加固收录为经典案例,还选为出版丛书的封面。

在千里之外的另一座历史文化名城北京,隔震技术成果同样大显身手。比起南京,北京的部分自然人文条件更加复杂:处于地震多发地区,自古以来地震频繁;拥有全世界运行长度**多的地铁系统;人口众多且交通枢纽集约用地紧张。在建设高**能建筑的工程当中,隔震技术发挥了关键作用。在北京地铁6号线琨御府、8号线公园悦府和16号线北安河上盖等项目中,复杂高层隔震结构系列关键技术得到推广应用,应用面积高达89万平方米,是目前国际上总面积**大的盖层间隔震建筑**。

除了上述地铁上盖隔震建筑,北京还有一项重大基础设施工程采用了项目成果。项目第五完成单位,**建筑**设计研究院提供的资料显示,由该单位主编的《建筑隔震柔**管道》**行业**已经应用于北京大兴机场的高**能隔震装置。位于北京中轴线南方**线上的大兴机场是目前世界上**大的单体隔震建筑,航站楼总共使用了1152套隔震装置,采用的橡胶隔震支座,无论是体量还是单个支座的吨位都创下国内之**。

《建筑隔震柔**管道》**在北京大兴机场实施应用情况

大兴机场的一大特点就是可以实现不同交通工具同站换乘,航站楼的负二层供高铁、地铁和城际列车通行。列车的高速出入会产生较强的震动和较大的风压,这也是我国隔震技术业已克服的困难之一。

郭彤介绍说,除了古建筑、交通基础设施,项目成果还应用于许多其他民生工程,如中小学校舍、**院等重要建筑的隔震加固工程,以及高层隔震住宅区的建造工程,例如总面积约114万平方米的河北燕郊天洋创新城项目,以及位于9度区近断层(地震放大系数为1.5)的四川西昌领地项目。各类别的项目合计已有60余项,总建筑面积约336万平方米,直接经济效益达到15.4亿元。

四川省地震局资料显示,早在2015年,我国应用隔震技术的楼房总数就已经超过6000栋,总数占到世界一半,多于日本的5000栋,位居世界**。震安科技工作人员表示,目前我国应用隔震技术的楼房已经超过1万栋。

郭彤**说,作为一种高效的结构防震手段,隔震技术有着广阔的未来应用前景,技术人员仍在不断开发各种**能优异的隔震装置和拓展其应用范围,为提高城市的防灾能力贡献力量。

大河网讯(政务记者 申华)河南省级率先在生物**药新材料、数字经济两个重点产业赛道设立政府母基金,其中,省数字经济引导基金30亿元,省生物**药新材料引导基金20亿元,这两只政府引导基金将如何运作?

12月26日,在省政府**办召开的河南省促进天使风投创投基金高质量发展**发布会上,省发展改革委党组书记、主任何**就有关问题回答记者提问。

何**介绍,设立数字经济政府引导基金和生物**药新材料政府引导基金,是省委、省政府瞄准我省产业发展的战略**领域,综合考虑数字经济规模大、涉及领域广,生物**药新材料产业基础好、发展潜力大等基础优势,作出的一项重要决策,在运作模式上主要有以下“五个特点”:

政策**引导 纳入预算管理和公共**政

定位上突出政策**,发挥引导作用。两只引导基金中政府出资的**政**资金,将纳入预算管理和公共**政考核评价体系,不以营利为目的。通过纳入预算管理,向社会传递稳定出资预期,彰显发展天使风投创投基金的决心和信心。通过纳入公共**政,设定较为灵活的让利措施,超额**更多留给基金机构和社会资本,让基金机构和社会资本更大比例享受被投企业的**权增值**。同时,出台尽职免责、保值增值、持**跟投、考核评价等制度,形成鼓励创业、宽容失败的创业投资生态环境,支持政府引导基金聚焦投早、投小、投长期、投科技。

招引、培育优秀天使风投创投机构助推新兴产业发展

策略上锚定母基金,重在招引机构。我省有不少优秀的实体企业,主业突出,技术先进,但往往因缺少天使风投创投基金的投资加持,难以**大上市。两只基金作为政府母基金,不直接投项目,而是要通过招引和培育优秀的天使风投创投机构,凭借专业机构灵敏的市场嗅觉和丰富经验,让基金机构发现企业价值,设立子基金或者跟投,配置资本资源。吸引的基金机构“成**结队”,导入和培育的高能级创新项目就越多,助推新兴产业发展的“燃料”就更足。

突出重点领域扶持原始创新

投向上突出重点领域,扶持原始创新。加强与数字经济、生物**药新材料两个领域的优秀投资机构对接合作,数字经济领域,重点投向先进制造业、产业数字化转型、新型基础设施建设等。生物**药领域,重点投向创新药、现代**、诊断检测、高端**用耗材等行业。新材料领域,重点投向新型功能材料、高**能化工材料、先进金属材料等行业,支持对省实验室体系的科技研发项目进行**准孵化。

市场化运作实行所有权、管理权、托管权相分离

运作上坚持市场化,专业事交给专业人。实行所有权、管理权、托管权相分离的运作机制,秉持“建制度、不干预、强考核”方针,省级层面建立健全规模调整、考核评价和让利容错等制度体系,组织审计监督、绩效考核。政府不干预微观操作,**省属企业建立专门的基金机构、招募专业人才或者遴选国内知名母基金管理机构进行管理,负责具体投资运作。子基金由其管理机构按照协议约定的投资领域和范围进行自主决策。在监管上,设定科学的考评指标体系,可对效果不佳的合作子基金管理机构进行更换或终止合作。

省级主导,市、县、开发区参加引导基金设立

推进上省市县协同,统筹发展合力。统筹政策目标和市场原则,由省级主导,鼓励发展有决心、产业有基础的市、县、开发区参加引导基金设立,形成三级政府合力出资。从出资比例看,省数字经济引导基金30亿元、省生物**药新材料引导基金的20亿元中,省**政认缴出资基金份额的30%,市、县、开发区认缴基金份额的40%,省属国有企业与省**政按1∶1比例对子基金协同出资,进一步带动**信贷等传统金融支持,瞄准一流人才、一流创新**和头部机构、头部企业,省市县联动打造天使风投创投基金服务体系,全方位嫁接金融和科创资源,为地方产业发展赋能。

来源:大河网

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