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大学生发明“抗震楼梯”申请专利 希望广泛应用

2013年05月06日11:11
来源:中国江苏网

  雅安地震再次将人们的目光聚焦建筑的抗震性能。扬州大学建筑工程学院发布了一项大学生研究成果“抗震楼梯”。模型实验发现,这种楼梯较传统楼梯有更好的抗震性能,不容易在短时间内断裂、倒塌。

  “地震时人们往往选择楼梯作为逃生通道,而其实楼梯在地震时要比楼房脆弱,通常会早于楼房断裂、倒塌。”项目研究成员李鹏程告诉记者,他们在对地震受损建筑进行实例分析并进行实验的基础上得出一个发现:地震时,楼梯会受到水平和垂直方向的挤压,而传统楼梯因为都是和楼房整体框架连在一起,使得楼房框架形成的附加压力加剧了这种挤压,从而楼梯要比楼房更容易断裂、坍塌。

  研究者认为,如果能将楼梯独立于楼房的整体框架以外,那么就可以大幅减少地震时楼梯承受的压力,于是他们想到了不与楼房墙面连接的悬挂式楼梯。

  “这种楼梯类似秋千。首先,我们通过房屋的横梁固定四根长角钢,然后在四根长角钢下固定住一个平台板,也就是楼梯的休息台,接着把楼梯一头的踏步阶梯连接在这个这个平台板上,另一头则是接在另一个平台板上,而所有平台板的稳定性都是通过四根长角钢来完成。”李鹏程解释,由于是“独立悬挂”,这种楼梯在地震时最多会产生前后左右的晃动,而晃动又不至于让其“散架”。在材料的选择上,他们选用了一种名为LVL的新型材料。这种材料密度小却能够承受的力更大,做成的楼梯自重小、连接强度高,这就减小了楼梯自身晃动时向下断裂、坠落的几率。

  研究者还按照1:20的比例分别制作了实物模型,将新型悬挂式楼梯和传统楼梯进行实验对比。两个模型被一起放在震动台上模拟地震瞬间。结果在同等震级下,传统楼梯最先开始断裂,而新型楼梯毫发无损。而将震动级数不断增加,传统楼梯出现倒塌时,新型楼梯只出现了裂痕,并没有断裂。

  “我们还会进行多次实验,确保这种新型楼梯在较大冲击荷载下,仍能保持原有的结构。”李鹏程告诉记者,目前他们已将这个研究成果申请国家专利,并希望这一研究成果最终能被广泛应用,挽救更多生命。

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