bygning af sikrere strukturer

i dette århundrede har store jordskælv i USA beskadiget eller ødelagt adskillige bygninger, broer og andre strukturer. Ved at overvåge, hvordan strukturer reagerer på jordskælv og anvende den opnåede viden, forbedrer forskere og ingeniører strukturernes evne til at overleve større jordskælv. Mange liv og millioner af dollars er allerede blevet reddet af denne igangværende forskning.

 Transamerica Pyramid Building(Klik på billedet for en fuld størrelse version – 216k)
Transamerica Pyramid i San Francisco, bygget til at modstå jordskælv, svajede mere end 1 fod, men blev ikke beskadiget i 1989 Loma Prieta, Californien, jordskælv.

den 17.oktober 1989 ramte jordskælvet Loma Prieta på 7,1 i det centrale Californien. Tres miles væk, i centrum af San Francisco, blev beboerne i Transamerica Pyramid nervøs, da den 49-etagers kontorbygning rystede i mere end et minut. AMERIKANSK. Geological Survey (USGS) instrumenter, der blev installeret år tidligere, viste, at øverste etage svingede mere end 1 fod fra side til side. Imidlertid blev ingen alvorligt såret, og Transamerica-pyramiden blev ikke beskadiget. Dette berømte vartegn i San Francisco var designet til at modstå endnu større jordskælvsbelastninger, og dette design fungerede som planlagt under jordskælvet.

 Amerikanske jordskælv(Klik på billedet for en fuld størrelse version – 128k)
jordskælv er en udbredt fare i USA. Farver viser størrelser af historiske jordskælv: rød, 7 eller større; orange, 5.5 til 7; Gul, 4,5 til 5,5. US Geological Survey opererer instrumenter i mange strukturer i de seismisk aktive områder vist. Disse instrumenter måler, hvordan strukturer reagerer på jordskælv ryster.

Design og bygning af store strukturer er altid en udfordring, og denne udfordring forstærkes, når de bygges i jordskælvsudsatte områder. Mere end 60 dødsfald og omkring 6 milliarder dollars i ejendomsskade skyldtes jordskælvet i Loma Prieta. Da jordforskere lærer mere om jordbevægelse under jordskælv, og bygningsingeniører bruger disse oplysninger til at designe stærkere bygninger, kan sådant tab af liv og ejendom reduceres.

for at designe strukturer, der kan modstå jordskælv, skal ingeniører forstå de belastninger, der er forårsaget af ryster. Til dette formål placerer forskere og ingeniører instrumenter i strukturer og i nærheden på jorden for at måle, hvordan strukturerne reagerer under et jordskælv på jordens bevægelse nedenunder. Hver gang et stærkt jordskælv opstår, giver de nye indsamlede oplysninger ingeniører mulighed for at forfine og forbedre strukturelle design og bygningskoder. I 1984 størrelsesorden 6,2 Morgan Hill, Californien, jordskælv rystede Vest Valley College campus, 20 miles væk. Instrumenter i college gymnasium viste, at dets tag var så fleksibelt, at bygningen i et stærkere eller tættere jordskælv kunne blive alvorligt beskadiget og true beboernes sikkerhed. På det tidspunkt var disse fleksible tagdesign tilladt i henhold til Uniform Building Code (et sæt standarder, der blev brugt i mange stater). Mange industrielle faciliteter landsdækkende blev bygget med sådanne tag.

 Vest Valley College (Klik på billedet for en version i fuld størrelse – 82K)
seismiske optegnelser (øverst til højre) opnået i løbet af 1984 Morgan Hill, Californien, jordskælv førte til en forbedring af ensartet bygningskode (et sæt standarder, der blev brugt i mange stater). Midten af gymnastiktaget rystede sidelæns tre til fire gange så meget som kanterne. Koden er siden blevet revideret for at reducere fleksibiliteten i sådanne store tagsystemer og derved forbedre deres seismiske modstand.

bygningskoder giver den første forsvarslinje mod fremtidige jordskælvskader og hjælper med at sikre den offentlige sikkerhed. Optegnelser over bygningsrespons på jordskælv, især dem fra strukturer, der mislykkedes eller blev beskadiget, har ført til mange revisioner og forbedringer i bygningskoder. I 1991 blev Uniform Building Code revideret som et direkte resultat af det, der blev lært om det vestlige Valley College gymnasium tag. Det anbefaler nu, at sådanne tag gøres mindre fleksible og derfor bedre i stand til at modstå store jordskælv i nærheden.

jordforskere begyndte at registrere jordskælv omkring 1880, men det var først i 1940 ‘ erne, at instrumenter blev installeret i bygninger for at måle deres reaktion på jordskælv. Antallet af instrumenter installeret i strukturer steg i 1950 ‘erne og 1960’ erne.de første rigelige data om strukturernes reaktion kom fra det ødelæggende 1971 San Fernando, Californien, jordskælv, som gav flere dusin optegnelser. Disse optegnelser var primitive efter nutidens standarder. De første optegnelser fra instrumenter, der var sofistikerede nok til at måle vridning af en bygning, blev opnået i løbet af 1979 Imperial Valley, Californien, jordskælv.

i dag er der installeret instrumenter på hospitaler, broer, dæmninger, akvædukter og andre strukturer i de jordskælvsudsatte områder i USA, herunder Illinois, South Carolina, Tennessee, Idaho, Californien, USA, Alaska og USA. Både California Division of Mines and Geology (CDMG) og USGS opererer instrumenter i Californien. USGS opererer også instrumenter i de andre seismisk aktive regioner i nationen.

DamViaductFreeway
Hospital(Klik på billeder for fuld størrelse versioner – 192k, 238k, 98K, 114k)
USGS forskere har installeret instrumenter i en række strukturer i hele USA for at overvåge deres adfærd under jordskælv. Eksempler vist inkluderer en dæmning, en bro, der understøtter en stor Akvædukt, en motorvejsovergang og et Veteranhospital.

størstedelen af dødsfald og skader fra jordskælv er forårsaget af skader eller sammenbrud af bygninger og andre strukturer. Disse tab kan reduceres ved at dokumentere og forstå, hvordan strukturer reagerer på jordskælv. At opnå sådan viden kræver et langsigtet engagement, fordi store ødelæggende jordskælv forekommer med uregelmæssige og ofte lange intervaller. Optagelse instrumenter skal være på plads og venter, klar til at fange svaret på den næste temblor, når det sker. De nye oplysninger, der er erhvervet af disse instrumenter, kan derefter bruges til bedre at designe jordskælvsbestandige strukturer. På denne måde hjælper jordforskere og ingeniører med at reducere tab af liv og ejendom i fremtidige jordskælv.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.