耐えた! 3Dプリント住宅がマグニチュード9の地震に耐える

耐えた! 3Dプリント住宅がマグニチュード9の地震に耐える
はじめに: 3D プリント住宅のコンセプトは非常に人気がありますが、3D プリント住宅が地震に耐えられるほど頑丈であるかどうかについては、まだ多くの人が疑問を抱いています。権威ある組織がこのテストを実施しましたか?

2025年2月、南極熊は最近、人民日報海外版に、中国地震局工程力学研究所が3Dプリント住宅模型で「破壊的な」耐震実験を行っている過程を紹介する記事が掲載されたことに気づいた。

動画からは、この 3D プリント住宅モデルがさまざまなレベルの地震シミュレーション テストを経て、マグニチュード 9 の地震にも耐えて倒れずに残っていることがわかります。最後に、テストチームは極端な地震荷重条件をシミュレートしましたが、3D プリントされた住宅モデルはテストに耐えました。


3D プリントされた建物のシミュレーション地震試験のプロセスを見てみましょう。

模型の準備:浙江大学の孫暁燕氏のチームは、中国地震局工程力学研究所(IEEM)の振動台のサイズ制限に基づいて、最大長さ5メートル、幅1メートル以上の家全体の縮小模型を工場に製造するよう依頼した。プロトタイプは、河北省古城県方荘鎮にある3Dプリント住宅だった。

地震波の選択と作業条件の設定:実験では、居住地域の地震特性に関係するか、居住地域に明らかな破壊特性を持つ唐山波、山東平野波、汶川臥龍波の3種類の地震波を使用し、それぞれ震度6、7、8、9に応じて負荷をかけます。実験では合計6つの動作条件を設定し、各条件で7つのテストを実施しました。目的は、モデルに損傷を与えて耐震限界を探ることです。

使用される設備と監視方法:地震のシミュレーションには、国内最先端の3軸6自由度振動台を使用し、さまざまな方法で水平方向と垂直方向の振動と回転を実現できます。同時に、加速度センサー、変位センサー、ひずみゲージの配置や、映像認識によるスポットトラッキング技術など、さまざまなモニタリング手法を組み合わせて使用​​しています。模擬地震時の住宅の微妙な変化を正確に捉えるために、住宅の両側に4台の超高速カメラを設置しています。また、ドローンを使用して住宅全体の状態を記録しています。

テスト結果:

主要構造はそのまま:6度の地震条件下では、住宅模型の主要構造は損傷を受けませんでした。7度と8度の地震条件下では、亀裂は発生しましたが、構造フレームまで達せず、全体の構造はそのままでした。9度の地震条件下では、亀裂は貫通しましたが、主要構造は崩壊せず、深刻な損傷も受けませんでした。これは、3Dプリント住宅模型が「小さな地震では損傷せず、中程度の地震では修復可能で、大きな地震では崩壊しない」という耐震目標を基本的に達成したことを示しています。

優れた耐震性:1トンのカウンターウェイトを追加して実験を継続したところ、模擬地震によるひび割れが住宅構造内部の鉄筋コンクリートフレームまで達せず、優れた耐震性がさらに実証されました。孫暁燕氏のチームは、この実験の結果に基づいて、被害の調査を継続し、適時にプロトタイプの耐震試験を実施し、3Dプリントコンクリート構造物の設計を最適化する予定です。


出典:人民日報海外版

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