3D打印建筑构件无需钢筋混凝土仍可抵御地震

  近年来，全球地震频发，对于房屋的抗震性能提出了严峻的考验，抗震成了房屋建筑乃至一切土木工程最困难的课题，由于高度和用途以及建筑时间的不同，造成了结构的不同，同时也决定了房屋的抗震能力也不尽相同，那如何才能提高房屋的抗震能力呢？

  近日，美国加州的建筑公司 Emerging Objects使用3D打印技术开发了一种建筑构件，无需钢筋混凝土也能抵御地震。Emerging Objects公司使用这种构件制作了一个柱子，其整体都是由水泥作材料，3D打印砖块拼成的。每块砖都巧妙地与周围的砖块锁扣在一起。

  Emerging Objects公司此举是借鉴了古印加帝国方石建筑技术，他们希望从此找到灵感，开发出更加抗震的建筑技术。“秘鲁（即古印加帝国所在地）是一个地震高发的地方，但几个世纪以来这种纯以方石堆砌而成，丝毫没有使用砂浆灰泥的建筑反而证明比使用砂浆灰泥的建筑更加抗震。古印加建筑结构中使用环环相扣的石头，使得整个建筑没有一个应力集中点，以及不会产生谐振频率。当地震来临的时候，印加人建造的石墙可能会出现稍微的移动，然后重新稳定下来，不会出现倒塌的现象。这是一种被动结构控制技术，基于能量耗散和抑制共振扩增这两大原则。与此同时，古印加的石墙往往会有一个3°到5°的向内倾斜角度，其拐角处往往也呈圆形，这些都有利于它们的稳定性。

  不过与古印加帝国又大又重的石块不同的是，Emerging Objects公司3D打印的砖块是空心的，形成了很高的强度—重量比。而且据三迪时空网了解，公司对3D打印的每个砖块都进行了编号，并指定了其位置和施工顺序。此外，每个砖块都在内部安装了一个把手，以便于安装和运输。

  虽然这只是一个关于建筑构件连接的实验，但是他们3D打印的砖块，比钢筋混凝土的强度高多了，同时他们也正在研究如何使用增强纤维以提高材料的拉伸强度。