“未來,這里也許總發(fā)生著‘8級地震,但不遠處的校園仍會風(fēng)平浪靜。我們‘制造的‘地動山搖,是為了讓世界更加平安美好?!痹谔旖虼髮W(xué)北洋園校區(qū)里,青年學(xué)者燕翔指著約10層樓高的巨型鋼結(jié)構(gòu)建筑暢想。這是我國地震工程領(lǐng)域首個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——大型地震工程模擬研究設(shè)施項目,被譽為繼“中國天眼”、廣東散裂中子源等之后的又一“國之重器”。
十年磨一劍:“造地震”的年輕團隊
為什么要“造地震”?“汶川大地震的傷亡令人痛心。我們想從科學(xué)的角度搞清楚,為我們遮風(fēng)避雨的樓房在地震中的薄弱環(huán)節(jié)到底在哪里?怎樣才能抵御地震的破壞?”大型地震工程模擬研究設(shè)施建設(shè)管理辦公室科學(xué)工藝部成員、天津大學(xué)青年教師燕翔說。
但科研的第一步,就卡在了研究平臺的制約上。“實際發(fā)生的強地震相對較少,靠真實的地震來獲取研究數(shù)據(jù),不僅機會非常少而且周期長。用以開展抗震模擬研究的地震模擬振動臺雖然解決了這一問題,但因其規(guī)模較小或?qū)嶒灩δ軉我?,無法滿足我國重大工程對抗震安全的迫切需求?!毖嘞杞忉尅?/p>
于是從2008年起,天津大學(xué)的學(xué)者們堅定了一個信念:建立一個能“造地震”的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。從能不能,到怎么能,從理論到實踐,經(jīng)過科學(xué)家們十年醞釀,以及上百次論證,終于在2018年8月,我國地震工程領(lǐng)域首個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——大型地震工程模擬研究設(shè)施由國家發(fā)改委批復(fù)立項。項目由天津大學(xué)牽頭建設(shè),建成后將成為世界最大的、功能最強的重大工程抗震模擬研究設(shè)施。
“我們這個設(shè)施占地100畝,最大埋深達18米,地上鋼結(jié)構(gòu)高38米,超過10層樓高。在設(shè)施內(nèi)部可以建一個5層樓高的真實建筑,看它在我們的模擬地震中會發(fā)生什么?!毖嘞枵f。而推動項目一步步取得進展的科研團隊,平均年齡只有36歲。“為了讓項目建設(shè)精準完成,我們制定了詳細的工作計劃,甚至把日程安排具體到每一天。每個階段的規(guī)劃都與上一個階段的規(guī)劃環(huán)環(huán)相扣,完善每一處細節(jié),按時完成每一項節(jié)點任務(wù)?!毖嘞枵f。
“我們要讓重量堪比‘400頭大象的實驗物經(jīng)歷‘地震,但運動的精度卻要求是毫米級別的,難度可想而知?!贝笮偷卣鸸こ棠M研究設(shè)施建設(shè)管理辦公室科學(xué)工藝部成員、天津大學(xué)青年教師劉銘劼解釋說。
同步伴成長:用科學(xué)護佑生命
遠眺工地,雛形已現(xiàn),巨大的鋼結(jié)構(gòu)建筑挺立在天津大學(xué)的一角。2024年,它將完全建成投入使用。“設(shè)施建成后,可以再現(xiàn)地震中真實的建筑破壞過程,還能評估建筑破壞時內(nèi)部管線、電氣損壞造成的火災(zāi)等次生災(zāi)害風(fēng)險?!毖嘞枵f。同時,它還將是世界上唯一可以模擬復(fù)雜波浪、海流環(huán)境的水下地震模擬裝置。
“它將為跨海大橋、海底隧道、海上風(fēng)電等‘超級工程保駕護航。”說到這里,燕翔的語氣里全是自豪。今年,劉銘劼和同事們一起參觀了位于唐山市的唐山抗震紀念館。“在紀念館參觀時被深深觸動:當(dāng)年的唐山大地震,把百年工業(yè)城市瞬間夷為平地,24萬人遇難,天津也有傷亡。如今我們在做的,就是想讓城市更加安全,想讓建筑更加牢固,想讓悲劇不再發(fā)生。”
“我們現(xiàn)在最大的愿望,就是項目建成第一天就能立刻投入地震模擬實驗。建好之后,用得好才是關(guān)鍵?!眲憚抡f。未來,這一大科學(xué)裝置不僅能夠用科學(xué)幫助人類實現(xiàn)從災(zāi)后救助向災(zāi)前預(yù)防的轉(zhuǎn)變,年輕的團隊還希望它能發(fā)揮更大的作用——為全世界地震領(lǐng)域的科學(xué)家提供開放共享的實驗平臺,為全社會普及防震減災(zāi)的科學(xué)知識。
(摘自《新華每日電訊》9.30)