在地震频发的地区，建筑的安全性能一直是公共安全领域的重点关注对象。尤其是在地震之后，建筑结构可能因受损面临火灾风险，给人民生命财产安全带来了极大威胁。近期，加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）联手加州理工州立大学展开了一项创新性的试验研究，重点考察钢结构建筑在经历强震之后火灾的传播情况。这一研究不仅揭示了地震与火灾间复杂的相互作用，也有望推动钢结构建筑设计规范的革新，提升建筑应对灾害的综合能力。该项目于2025年7月17日正式进行测试，地点设在加州圣地亚哥的研究试验场。这次试验针对一栋由冷弯钢制成的10层建筑模型，利用地震模拟台模拟6.9级强震，旨在验证钢结构遭遇地震冲击后的结构完整性及火灾扩散路径。
冷弯钢材质因其强度高、重量轻且环保回收的特性，近年来成为建筑界关注的热点材料。然而，在现行美国建筑规范中，采用此类材料的建筑层高被限制在六层以内。此次实验挑战现有限制，尝试通过科学数据支持将高层钢结构建筑的安全高度上调，提升施工效率并降低成本。实验过程中，研究团队发现地震造成的墙体干墙（drywall）破损是火灾迅速蔓延的关键因素。由地震引发的干墙撕裂和压碎，形成了多个通道，烟雾和火焰能够穿透至建筑内部其他空间，从而加剧火势扩散。UC San Diego结构工程教授塔拉·哈钦森（Tara Hutchinson）指出，这些破损通道让建筑的防火保护大打折扣，严重威胁建筑内人员的安全。
她解释道，结构损伤不仅削弱了物理屏障，还使得高温和有害烟雾迅速进入本应隔断的区域，增加了逃生的难度。火情监控方面，研究团队借助无人机技术对试验楼的表面温度、气流风向及颗粒物浓度进行实时监测，确保数据的完整性和实验的安全性。Cal Fire消防队员全程待命，监控火势发展与现场安全，避免事故发生。消防队长托马斯·舒茨（Thomas Shoots）分析称，地震损伤的钢结构建筑增加了消防作业的难度。受损建筑的不稳定性极易威胁救援人员生命安全，增加了消防行动中的风险与挑战。因此，预测和减少震后火灾的扩散路径对于提升救援效率和保障消防员安全至关重要。
此次实验不仅测试了建筑在模拟地震中产生的结构损伤，还进行了专门的火灾扩展测试。通过控制火源位置和监控烟雾扩散，研究人员能够系统分析不同楼层之间火势的传播速度和影响范围。计划中，研究团队还将对第六层进行类似规模的火灾测试，完善数据积累，构建更为全面的火灾风险模型。这项研究意义深远。当前全球多地面临地震与火灾双重挑战，尤其是在城市高密度区域，提升建筑整体安全性成为亟需解决的难题。钢结构建筑以其轻质和耐久的优势正逐渐成为主流选择，但如何保证其在极端自然灾害下的安全性能，是设计和规范更新的重点方向。
UC San Diego团队的试验成果有力推动了对冷弯钢高层建筑安全高度限制的探讨，科学数据支撑将助力相关标准的优化调整。此外，实验中揭示的火灾扩散路径和机制也为建筑防火设计提供了新视角。通过改进材料铺设、隔热设计以及增加防火屏障，未来建筑可以更有效地抵御震后火灾的威胁，保障居住者和使用者安全。综合来看，这次由加州大学圣地亚哥分校牵头的研究，集合结构工程、消防安全与环境监控技术，是一次多学科交叉的典范。实验不仅紧密结合了实际应用需求，也为建筑科学提供了宝贵实证数据。随着城市化进程不断加快和灾害频发的现实背景，提升建筑韧性、降低灾害风险成为行业共识和社会期待。
未来，类似研究有望引领更多创新设计思路和监管政策，推动建筑行业向更安全、更智能和更可持续的方向发展。对于普通公众而言，了解建筑抗震抗火技术的最新进展，有助于增强灾害防范意识和应急准备。同时，政府部门和相关管理机构可以依托此类科学研究成果，制定更合理的建筑规范和应急预案，提升社会整体防灾能力。总之，加州大学圣地亚哥分校关于钢结构建筑震后火灾试验的突破，不仅在学术界引发关注，也为建筑安全实践提供了坚实科技支撑。未来随着实验不断深入和数据积累，预期将极大改善钢结构建筑的灾害适应性，为创造更安全的生活和工作环境贡献力量。
