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What's Next in Wood Design and Sustainability
前言
当一栋10层高的建筑在世界上最大的户外振动台之一上接受地震测试时会发生什么?
2016年9月-2023年5月,在美国国家自然科学基金会NSF的资助下,工程师们用近七年的时间,研究、建造并测试高层木结构建筑抗震设计,并在今年5月9日于加州大学圣地亚哥分校取得了此次木结构建筑抗震性能测试实验的圆满成功。
▲NHERI Tallwood ©Lever Archtiects
#01 基本介绍
时间:2016年9月-2023年5月
地点:美国加州大学圣地亚哥分校
材料:交叉层压木材CLT为主的重型工程木材
资助:美国国家自然科学基金会NSF
目的:开发和验证基于高层木结构建筑抗震的弹性设计方法
定位:经过全面抗震测试的最高木结构建筑
两次地震模拟:第一次为1994年美国洛杉矶的北岭地震(震级6.7);第二次为1999年中国台湾的集集地震(震级7.7)
#02 实验过程
每次测试之后,研究人员都会检查建筑物以评估损坏情况。
“它的表现完全符合我们的预期。在连续两次模拟重大破坏性地震后,该建筑仍然没有损坏。”美国科罗拉多矿业学院副教授兼NHERI高木项目首席研究员Shiling Pei 说道。
▲Shiling Pei (视频截图) 视频来源©KPBS Public Media
▲Test Building at NHERI ©UCSD
#03 材料结构
#04 未来意义
-促进国际建筑规范完善
NHERI Tallwood 项目的成功不仅在木结构建筑的抗震属性图上补充了高层木结构建筑这一板块,再次证明了木结构建筑的抗震性能,而且还为相关抗震建筑设计以及规范提供了完善依据。
项目实验在建筑上署了800个传感器, 用于记录在实验过程中产生的各种数据;建筑内部设有摄像机,用于补充震时的室内情况。
这些数据及影像资料将帮助设计在强烈地震中更安全的建筑物,以及完善商业和住宅建筑的设计规范。
▲NHERI Tallwood ©Nicholas Kielbasa
-推进抗震建筑技术研究
NHERI Tallwood 项目的成功建立在现有抗震技术研究的基础上,验证了一个超越建筑规范的先进结构系统,并为建筑师和工程师们提供了实现创新木材项目的广阔可能性。
NHERI Tallwood 项目的成功脱颖于 Framework 项目。Framework项目是美国第一个获得许可的木结构高层建筑项目,并将抗震的 "CLT摇摆墙技术 "作为其规范审批的一部分。
由于市场状况,Framework 在2017年被搁置,但项目的研发成果非常成功,并帮助改变了国际建筑规范,允许在美国建造高层重型工程木材建筑。
NHERI Tallwood 项目为广泛地采用重型工程木材——这一可持续的、强大的和多功能的建筑材料打下了基础,尤其在容易发生地震活动的地区,重型工程木材更加拥有被选择的理由。
该项目不仅验证了重型木材优良的性能,还能够促进其他创新技术的产生,使建筑拥有更抗震、安全的结构体系。推动重型工程木材已经作为一种可持续的、低碳的建筑材料而闻名全球。
▲NHERI Tallwood ©Nicholas Kielbasa
美国软木木材委员会SLB总裁兼首席执行官Cees de Jager说,“这些测试将证明重型工程木材作为一种安全、有效以及可持续的建筑材料在地震活跃地区的可行性,为在全国范围内更广泛地采用较高的大规模木材结构铺平道路。"
https://www.pik-potsdam.de/en/news/latest-news/buildings-can-become-a-global-co2-sink-if-made-out-of-wood-instead-of-cement-and-steel https://news.wsu.edu/news/2023/04/26/seismic-testing-of-nheri-tallwood-building-to-set-a-new-record/ http://nheritallwood.mines.edu/ https://www.woodworksinnovationnetwork.org/projects/0-story-clt-building-for-shake-table-tests https://today.ucsd.edu/story/engineers-shake-tallest-full-scale-building-ever-constructed-on-uc-san-diego-earthquake-simulator 视频来源Mass Timber + Seismic Resiliency: NHERI 10-Story Timber Tower_Timberlab Youtube