
建筑物外表看似完好无损,但内部的柱子或梁可能已经受损。检测这种隐蔽的损伤通常需要专业的检查、时间和资源。
现在,墨西哥国立理工学院(Instituto Politécnico Nacional, IPN)的一位研究人员开发了一种工具,可以在不破坏墙壁或仅依赖视觉检查的情况下揭示这些损伤。
这是一种名为“基础刚度”的算法,由扎卡特enco(Zacatenco)高等工程与建筑学院(Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, ESIA)的研究员拉姆塞斯·罗德里格斯·罗查(Ramsés Rodríguez Rocha)开发,能够识别建筑物哪些结构元素已经失去强度,以及损失的程度。
在地震频发的国家,这项技术尤为重要。地震后,当局通常面临一个紧迫的问题:这栋建筑是否仍然安全,还是对居住者构成风险?
答案可能来自建筑物结构上战略性放置的一系列传感器。这些设备记录建筑物的动态响应,并将信息发送到用Matlab编程的算法。系统根据这些数据,数字重建建筑物在无损伤情况下的表现,并与当前状态进行对比。
该方法可以确定哪些结构元素受损,以及它们的刚度损失了多少。
该系统的优势在于,即使损伤隐藏在天花板、装饰或墙壁后面,传统检查难以发现,它也能检测到。
检测结果可以帮助做出关键的安全决策:从加固特定区域到在极端情况下下令拆除建筑物,以避免悲剧发生。
罗德里格斯·罗查建议在超过15年的建筑物、用途变更的建筑物或经历过强烈地震的建筑物中应用这项技术。
该工具已经在国外进行了测试。据专家介绍,它在美国加利福尼亚州的一家酒店中使用,检测结果与实际裂缝位置相符。最近,它也在ESIA扎卡特enco的设施中进行了应用。
罗德里格斯·罗查表示,墨西哥的地震经验推动了技术进步,使该国在结构损伤检测领域成为国际标杆。
【背景注释】
– 墨西哥国立理工学院(Instituto Politécnico Nacional, IPN):墨西哥著名高等教育机构
– 扎卡特enco(Zacatenco)高等工程与建筑学院(Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, ESIA):位于墨西哥城,隶属于IPN
– 拉姆塞斯·罗德里格斯·罗查(Ramsés Rodríguez Rocha):ESIA扎卡特enco研究员
– 加利福尼亚州(California):美国西海岸州
【点评】
墨西哥是一个地震多发国家,建筑物的安全问题一直备受关注。罗德里格斯·罗查开发的“基础刚度”算法不仅提高了检测效率,还为建筑物安全提供了更可靠的保障。这项技术的应用前景广阔,特别是在地震后的紧急评估中,能够迅速确定建筑物的安全状况,为决策者提供科学依据。