中国馆颠覆建筑技术 不怕地震“扭断脖子”

上海世博会引起了全世界的瞩目，而其中包含的大量科技要素自然会引起世界科普巨人———探索频道的注意。5月8日，探索频道纪录片《建筑奇观：上海世博园》将在中国播出，其中揭示了很多世博园设计、建造中的技术细节，下面就其中的一些有趣内容进行揭秘，比如“东方之冠”如何不怕被地震“扭断脖子”。

被称为“东方之冠”的中国国家馆无疑是世博园里最重要的建筑之一。它的设计颠覆了已有的建筑技术。从“金字塔”开始，建造者都会从最低和最宽处开始，然后修比较高比较窄的部分。而“东方之冠”必须先从最窄处建起，之后要越挑越远，越造越高，所以，对工人的心理素质，是一很大的挑战。

但是，这个建筑造型所带来的难题，远不仅仅是心理挑战那么简单。巨大的上部就像一个大脑袋，而下面就像细脖子。地震来了，如何保证“脖子”不折呢？

上海同济大学的卢文胜教授一直在测试各种建筑模型在大地震中的反应。见到“东方之冠”的设计后，卢文胜的课题组决定让它接受比园区内其他建筑更为严格的测试。卢文胜说：“中国馆有非常奇特的外形，它的顶部比较大，所以它的质量集中在顶部，在结构的外围”。

接连5天，课题组把中国馆的模型置于各种地震试验中。他发现，模型轻易地承受住了地震所产生的横向冲击。横向冲击会产生剪切力，原因是下面的部分动了，上面的部分还因为惯性力没有动，于是就产生力的作用，就像急刹车可能把人的脖子“扯”断一样。看起来“东方之冠”抵抗这种力的方面没有问题。

但是，地震产生的扭转力却可能要“东方之冠”的命。当它的下层受到斜向的力时，会产生扭转，而上层因为惯性的作用没有产生扭转，于是两者之间就产生了力的作用，就像脖子会被扭断一样。卢文胜发现高悬的屋顶发生了扭曲，混凝土柱子和房梁出现了裂缝。

卢文胜的解决方案是“柔性连接”，他加装一种全新的钢连接装置，这种钢富有弹性，可以弯曲，起到了很好的缓冲作用，让建筑即使轻微变形，混凝土核心的最重要部位也不会开裂。

进一步测试表明，卢文胜的方案是可行的。“东方之冠”终于得救了。