这座热电厂为啥敢建在地震带上

丁发兴

在地处8度抗震设防区，内蒙古金山热电厂竟然矗立起一座高达195米的冷却塔。

一般来说，热电厂不能建在强震多发区，而冷却塔是热电厂最高的建筑物，如果发生地震，其受力和变形响应最大。

那么，内蒙古金山热电厂为啥敢将地址选在地震区，高达195米的冷却塔的安全又是如何保证的？

这就要谈到我们自主研发的增强约束拉筋钢管混凝土柱技术。这项新技术依据的是我们创建的损伤比强度理论，挖掘混凝土塑性潜能，经过深入研究、比较与优化，我们将普通钢管混凝土柱升级为增强约束拉筋钢管混凝土柱。这一技术具有有效避免界面脱黏，发挥直接约束混凝土和促进钢管抗弯等效能。

我们知道，钢管混凝土柱在超高层建筑、大型高铁站房和机场航站楼等大跨度建筑中有着广泛的应用。钢管混凝土柱由外层钢管和内部填充混凝土组合而成。在遭遇地震时，具有塑性特征的钢管部分可充当阻尼器，抵消震动的耗能。混凝土柱则因其脆性特征而难以承担“阻尼器”角色。

有一次，在一项混凝土单方向受压实验中，我注意到混凝土随着受力增大，直至被压碎破坏的过程中，混凝土在纵向和横向变形中都呈现出了少量的塑性行为，且多方向受力模式下横向和纵向塑性变形的比例关系都有明确规律。如果能让混凝土呈现更多塑性时，建筑体自身的抗震“阻尼”效果将大幅提升。经过长期攻关，我创建了新强度理论并将其命名为损伤比理论。

在获得了损伤比理论后，我带领团队着手考量如何将混凝土在理论上表征出的塑性行为应用于建筑工程领域。

我们通过在实验室抗震试验、长沙西站和西安曲江文创中心超高层工程实测等多场景、多尺度条件下进行有效测试，进一步论证了钢管内部合理的拉筋布局方式。除增强混凝土塑性外，拉筋还具备有效防止钢管混凝土界面脱黏的效果。

正是经过不断的科学探索发现，以及反复实验和测试，我们有信心将热电厂建在地震带上。最终，经现场原位测试、缩尺构件实验验证与整体结构模型分析，最新建设的内蒙古金山热电厂三期项目使用我们研发的这项新技术做到了钢管混凝土界面不脱黏，冷却塔建筑抗震能力提升了40%，超过国家标准9度抗震设防最高等级。

作者简介：丁发兴，中南大学教授，长期从事土木工程教学和科研工作，在混凝土、沥青路面、岩石、土、冰和金属等材料强度理论和钢管混凝土结构抗震技术等领域取得创新成果。