2011-10-24金陵晚报
第五届全国大学生结构设计竞赛在东大举行 竹子搭的四层楼能抵抗8级地震？
几根细细长长的竹子搭成的“四层竹楼”，不仅要承载顶部一大桶水的重量，每层还要压上总重量接近30公斤的铁块，最后还得经受“实测汶川8级地震波”的考验……如此“闯五关斩六将”还能屹立不倒的，才有可能成为最后的赢家！
这就是昨天在东南大学举行的“第五届全国大学生结构设计竞赛”的赛题，共有来自国内外73所高校的参赛队伍参加了这次竞赛。
.jpg)
参赛队员在给振动台“四层竹楼”加荷载。本报记者 毛蕾 摄
又轻又抗震的“竹楼”才能赢
记者在现场看到，参赛队员要先把自己制作的竹质模型及放在模型顶部的水箱安装完毕；接着是参赛队一分钟的自我介绍和一分钟的专家提问；在加载完毕后，参赛队员需要在两分钟内将模型卸下振动台，最后大屏幕上会显示出该参赛队的得分及效率比。
据介绍，本届赛题紧扣全球地震频发的背景，要求参赛队员利用新型竹材料制作多层房屋结构，然后在上面加上一定重量的铁块模拟实际房屋上的行人、家具、设备等荷载，再将房屋模型安装至高精密地震模拟台上，将2008年“实测汶川地震波”输入地震模拟台，使学生制作的模型经历类似于2008年汶川大地震的考验，以检验学生设计、制作模型的抗震水平。最后，模型的质量越轻、附加的铁块配重越大、结构承受的地震强度等级越高的，效率比分数越高，最终成绩也越高。
竹子是抗震建筑的好材料
据介绍，全国大学生结构设计竞赛每次都会有一个主题和创新，本次最大的主题就是“抗震减灾”，最大的创新就是以竹质材料构建房屋模型，取代了钢筋、水泥和混凝土。
“抗震”为啥用竹子？中国工程院院士、东南大学教授吕志涛说，“竹子很轻，可以大大减轻结构自重，加上它特有的韧性，都十分有利于抵抗地震。”
原来，相对于水泥建筑，竹质建筑的抗震性更强。竹子具有韧性，可以左右摇动而不易倒塌；而水泥是刚性的，它是很牢固，但这种坚固的建筑在大地震时往往不堪一击，造成巨大的伤亡。
中国古代的房屋要么是木质的要么是竹质的，而且带有艺术美感。但是近代以来，逐渐被钢筋水泥混凝土等西方建筑技术替代，尤其是到了现代，这种技术被疯狂采用，楼越修越高，但忽视了抗震技术的使用。而欧美国家，尤其是日本，却采用了高效能的建筑技术，具有很强的防震功能。日本是个地震多发的国家，但地震造成的伤亡很少，原因就是它们采用了高抗震的木结构和钢结构来建造房屋，同时还采用了各种隔震、减震的部件和技术。
而据南京林业大学张齐生院士介绍，竹子生长速度很快，性能也好，但也存在一些缺陷，比如：耐热性不好、某一方向的抗拉力不好、容易被虫蛀……不过，只要根据特殊要求对竹材进行重组、就可以改变它们性能方面的各种局限。比如防火性能处理、防蛀防霉处理等，都可以采用安全的、无毒的化学剂来处理。
最前沿的抗震新招数全用上
楼板不是固定的，而是悬挂在外框架上的；地基不固定，遇到大地震能够随着震幅侧向滑动；柱子与地基是不相连的，而是套在一个套筒里，随着地震的方向做小幅度的撬动……
据东南大学土木学院周臻老师介绍，这些让普通人感到“匪夷所思”的房屋结构，却能够起到非常好的减震、隔震、抗震的效果。在日本、中国已被少量地运用到实际建筑物中，比如广东博物馆采用的就是“悬挂式楼板”结构。
相对于传统的塔式抗震结构，上述种种都是目前最前沿的新技术。在大连理工大学建筑工程学部部长李宏男看来，这些新技术已被本次比赛的参赛队普遍采用，涌现出许多别出心裁的设计，令人耳目一新。
>> 赛场花絮
日本代表队的模型为啥这么重？
据了解，本次竞赛分为模型制作和模型加载测试两个环节进行。而模型加载测试的次序是根据模型的重量从重到轻进行的。因此，首先登台的是日本名城大学。
当现场有学者问及日本队参赛队员“你们的模型为什么那么重”时，队员解释道：日本是一个地震多发的国家，他们想把安全、稳定的概念加入到模型中去。为此他们的模型全都采用了比较粗的实心柱。
但最后他们的模型经受住了地震的考验，安全度过了三级加载。
在美国买不到竹子做的材料
来自美国田纳西大学的代表队是由一名领队老师、一名队长和两名队员组成的。
队员Ann介绍说，为了参加比赛，他们大概准备了1个月，不过前两个星期都只是做做电脑模型分析，因为“在美国实在买不到竹子做的材料”。直到后两个星期，有位教授从中国回去，才带回了一些竹子。他们一共做过两个模型，第一个没有加太多的荷载，所以震动的时候表现很好。但第二个多增加了荷载后，不幸倒塌了。
他们说，这里有很多挑战，能获奖当然很好，不能得奖也没有关系。（通讯员 李冬梅 本报记者 毛蕾）