| 地震是全球结构安全面临的最严峻挑战之一。尤其是在现代抗震标准出台前建造的既有建筑,往往难以承受强震作用。这就引发了一个紧迫问题:如何对这类建筑进行高效的抗震改造,以提升其抗震能力?为此,慧鱼集团与美国普渡大学针对钢筋混凝土结构开展了足尺模拟试验,为既有建筑的抗震加固开辟了全新路径。 作为地质活动活跃的星球,地球每年记录到的地震约达50万次(数据来源:美国地质调查局 USGS)。受板块运动影响,环太平洋火山带、喜马拉雅地区、地中海地区、中美洲及加勒比海地区的地震风险尤为突出。此外,石油天然气开采、水力压裂、地热钻探及大型水库建设等人类活动,也可能诱发一定程度的地震活动。在地震多发地区,建筑结构设计不仅要关注主体结构的承载能力,还需要确保管道、线缆、吊顶、线槽、空调机组和外立面等非结构构件在地震作用下不发生失效或坠落。然而,许多位于地震带的既有建筑建成时间较早,并未按照现代抗震标准设计和施工,因此在地震作用下面临较高风险。足尺地震试验 针对这一挑战,慧鱼作为锚固专家与合作院校美国普渡大学开展了一项大型研究项目。研究团队通过在足尺钢筋混凝土结构上进行系列试验,验证了一种用于既有建筑抗震改造的结构加固方案。梁柱节点是此次研究的重点部位。该项目主要负责人、普渡大学前博士研究生Margaritis Tonidis博士表示:“地震发生时,承重结构中的梁柱节点会承受由水平荷载引起的极高应力和巨大作用力。这些节点是结构体系中的关键部位,一旦失效,可能导致整个结构体系发生破坏。”美国开创性大规模试验:慧鱼携手普渡大学,依托足尺钢筋混凝土结构,对针对地震风险建筑的创新加固方案进行了测试此次试验采用慧鱼注射式锚固胶配套全螺纹螺杆,并通过粘结型锚栓与腋撑构件组成受力体系,对梁柱节点进行加固。该方案顺利通过了梁柱节点抗震加固专项试验。试验结果表明,该锚固胶系统在荷载作用下变形较小,能够可靠吸收并传递作用力,从而在地震荷载下对节点区域形成有效保护。即使在地震作用下,该系统仍能帮助结构实现安全、可控的承载表现。该加固方案的核心在于改变梁与柱之间的传力路径,将原本集中作用于节点区域的荷载重新分配至相邻结构构件。同时,设计明确的失效机制有助于避免结构在极端情况下发生整体性坍塌。关键节点的安全加固:依托大型抗震试验,慧鱼携手普渡大学,采用慧鱼锚固胶,研发出一种用于既有钢筋混凝土结构抗震加固的可靠技术方案普渡大学副教授、斯图加特大学材料科学研究所前讲席教授Akanshu Sharma表示:“该注射式锚固胶被证明是一种高度可靠的后锚固粘结材料,即使在严苛的地震荷载作用下也能保持优异性能,并在试验中取得了突破性成果。我们成功证明,加固后的结构在地震荷载下性能显著提升。”在对比试验中,未加固结构体系的梁柱节点出现严重损伤,而采用慧鱼系统加固的结构则表现出更好的抗震性能。Sharma教授补充道:“慧鱼化学锚栓系统还可在建筑正常使用期间进行安装,对日常使用的影响较小。”慧鱼FiXperience研发部门负责人Erik Johannes Stehle博士表示:“该项目为我们提供了一个宝贵机会,使我们能够在真实工况下检验并验证前期研究成果与技术理念。这再次证明,抗震加固方案的有效性高度取决于锚固性能。在这一方面,我们的粘结型锚固系统无论在整体结构层面,还是在梁柱节点区域,都取得了令人瞩目的测试结果——即在高荷载作用下仍能保持较高刚度和较低变形。”Erik Stehle博士指出:“国际科研合作十分重要。通过交流互通,我们能够获得新的灵感,推动创新发展,同时进一步巩固慧鱼作为全球创新者的地位。”Sharma教授也强调了学术界与企业界开展国际合作的重要性:“在普渡大学,我们很自豪能够与慧鱼集团开展多项开创性研究项目,其中包括全球首例采用足尺结构、针对带加腋节点的后锚固加固方案开展的抗震试验。”目前,这一经过科学验证的研究成果正逐步走向既有建筑加固的实际应用。相关试验表明,通过切实可行且经济合理的技术路径,老旧建筑的抗震韧性有望得到进一步提升,从而在地震发生时更好地保护生命安全和基础设施。
关于慧鱼
德国慧鱼集团总部坐落于德国南部黑森林的图木岭,2025 年营业额达到10.5 亿欧元,全球范围内拥有4800 名员工。作为家族企业,慧鱼集团在全球运营 53 家公司,并出口至约120 多个国家。集团包括四大事业部:慧鱼建筑锚固 系统、慧鱼创意组合模型、慧鱼咨询和慧鱼电子解决方案。
慧鱼建筑锚固系统是全球锚固产品领域的市场领导者之一。慧鱼提供的各类 锚固解决方案能满足包括设计师、建筑师等不同客户对技术的完美要求。
慧鱼创意组合模型活跃在玩具和教具领域,在德国本土进行产品的研发与制 造。
慧鱼咨询顾问公司凭借应用慧鱼流程体系的专业知识,为客户量身定制高 效、精益的工作流程。公司为中型企业、政府机构及大型综合企业提供流程 简化和效率优化的专业建议,助力它们实现精益高效的运营。
慧鱼电子解决方案为工业和医疗行业开发并制造定制的电子解决方案,专注 于长期合作伙伴关系和量身定制的高质量解决方案。作为创新合作伙伴,慧 鱼电子解决方案与客户共同开辟新天地,打造成功的未来。
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