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【新聞智庫】層級式倒塌隔離

【新聞智庫】層級式倒塌隔離

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【新聞智庫】層級式倒塌隔離

【Now新聞台】建築物倒塌的原因有很多,常見的不外乎遭受強地震。洪水來襲沖毀地基,家園盡毀之餘,還可能會造成嚴重傷亡。

有西班牙學者從蜥蜴斷尾求生術獲得靈感,想到一套新的建築設計,原理類似蜥蜴尾巴的斷裂面,一旦受到攻擊時,會斷尾自保,這種設計,可避免整幢建築物倒塌、減低人員傷亡和建築損失。

西班牙瓦倫西亞理工大學研究團隊為了測試這種「層級式倒塌隔離」的設計,用預製鋼筋混凝土建造了一個15米乘12米兩層實驗建築,每層樓高2.6米,並進行兩輪模擬坍塌測試。

首輪測試模擬一次較小型的初始破壞,即是拆掉實驗建築其中一個轉角兩旁的兩條柱,結果建築物並沒出現任何坍塌情況,證明了新的結構與傳統建築同樣堅固;第二輪測試,就拆掉該轉角位最後一條柱,模擬更極端的初始破壞,結果發現新設計發揮效果,只有與該個轉角位相鄰的區域倒塌,其餘部分仍然屹立不倒。

團隊之後深入建築物未有坍塌的部分檢查,發現原本的結構幾乎沒有遭受永久性損毀,僅有一些與倒塌部分相連的鋼筋,因為受力過大而變形。

研究團隊解釋,目前建築物普遍的設計,都是由內部結構的廣泛連結,讓建築物在遭受小範圍局部受損時,可以將建築物的負重重新分配而不倒塌。不過當受損範圍擴大時,這種相連的建築結構,可能反而會拖累沒受損區域,最終整棟建築物全面倒塌。

而新的設計,就是將原本相連的結構改為可分離的形式,在建築物中預先留下結構斷面,將較大規模的坍塌控制在局部區域。學者說,今次測試已經證明了「層級式倒塌隔離」的可行性,但未來要用於不同形式建築前,仍需要開展更多測試。

這種設計適用於醫院、購物中心等人員密集的關鍵建築,不會增加施工成本之餘,一旦建築物部分倒塌,善後時毋須重建整幢建築物,只需重建倒塌部分就可以,有望顯著減少生命損失,並協助救援工作。研究已刊登在《自然》期刊。

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