(Klik op de afbeelding voor een volledige versie – 216K)
de Transamerica Pyramid in San Francisco, gebouwd om aardbevingen te weerstaan, zwaaide meer dan 1 voet, maar werd niet beschadigd tijdens de 1989 Loma Prieta, Californië, aardbeving. Op 17 oktober 1989 trof de aardbeving van Loma Prieta de Santa Cruz Mountains in Centraal Californië. Zestig mijl verderop, in het centrum van San Francisco, waren de bewoners van de Transamerica Pyramid zenuwachtig toen het 49 verdiepingen tellende kantoorgebouw meer dan een minuut schudde. VS. Geological Survey (USGS) instrumenten, jaren eerder geïnstalleerd, toonde aan dat de bovenste verdieping zwaaide meer dan 1 voet van links naar rechts. Echter, niemand raakte ernstig gewond, en de Transamerica piramide werd niet beschadigd. Deze beroemde San Francisco mijlpaal was ontworpen om nog grotere aardbeving stress te weerstaan, en dat ontwerp werkte zoals gepland tijdens de aardbeving.
(klik op de afbeelding voor een volledige versie-128K)
aardbevingen zijn een wijdverbreid gevaar in de Verenigde Staten. Kleuren tonen magnitudes van historische aardbevingen: rood, 7 of groter; oranje, 5.5 tot 7; geel, 4,5 tot 5,5. De U. S. Geological Survey gebruikt instrumenten in veel structuren in de seismisch actieve gebieden. Deze instrumenten meten hoe structuren reageren op aardbevingen.
het ontwerpen en bouwen van grote structuren is altijd een uitdaging, en die uitdaging wordt nog verergerd wanneer ze worden gebouwd in aardbevingsgevoelige gebieden. Meer dan 60 doden en ongeveer $ 6 miljard aan materiële schade als gevolg van de Loma Prieta aardbeving. Als aardwetenschappers meer leren over grondbeweging tijdens aardbevingen en bouwingenieurs deze informatie gebruiken om sterkere gebouwen te ontwerpen, kan dergelijk verlies aan mensenlevens en eigendommen worden verminderd.
om constructies te ontwerpen die bestand zijn tegen aardbevingen, moeten ingenieurs de door schudden veroorzaakte spanningen begrijpen. Hiertoe plaatsen wetenschappers en ingenieurs instrumenten in structuren en in de buurt op de grond om te meten hoe de structuren reageren tijdens een aardbeving op de beweging van de grond eronder. Elke keer dat zich een sterke aardbeving voordoet, stelt de nieuwe verzamelde informatie ingenieurs in staat om structurele ontwerpen en bouwvoorschriften te verfijnen en te verbeteren. In 1984 de magnitude 6.2 Morgan Hill, Californië, aardbeving schudde de West Valley College campus, 20 mijl afstand. Instrumenten in het college gymnasium bleek dat het dak was zo flexibel dat in een sterkere of dichterbij aardbeving het gebouw ernstig kan worden beschadigd, een bedreiging voor de veiligheid van de inzittenden. In die tijd werden deze flexibele dakontwerpen toegestaan door de uniforme bouwcode (een reeks normen die in veel staten worden gebruikt). Veel industriële faciliteiten in het hele land werden gebouwd met dergelijke daken.
(klik op de afbeelding voor een volledige versie – 82K)
seismische gegevens (rechtsboven) verkregen tijdens de 1984 Morgan Hill, Californië, aardbeving leidde tot een verbetering van de Uniform Building Code (een reeks normen die in vele staten worden gebruikt). Het midden van het dak van de sportschool schudde zijwaarts drie tot vier keer zoveel als de randen. De Code is sindsdien herzien om de flexibiliteit van dergelijke daksystemen met grote overspanning te verminderen en daardoor hun seismische weerstand te verbeteren.
bouwvoorschriften vormen de eerste verdedigingslinie tegen toekomstige schade door aardbevingen en helpen de openbare veiligheid te waarborgen. Verslagen van de reactie van gebouwen op aardbevingen, met name die van constructies die faalden of beschadigd waren, hebben geleid tot vele herzieningen en verbeteringen in bouwvoorschriften. In 1991, als een direct gevolg van wat werd geleerd over de West Valley College gymnasium dak, de uniforme bouwcode werd herzien. Het beveelt nu aan om dergelijke daken minder flexibel te maken en daardoor beter bestand te zijn tegen grote nabijgelegen aardbevingen. Aardewetenschappers begonnen rond 1880 met het registreren van aardbevingen, maar pas in de jaren 1940 werden er instrumenten geïnstalleerd in gebouwen om hun reactie op aardbevingen te meten. De eerste overvloedige gegevens over de reactie van structuren kwamen van de verwoestende aardbeving in San Fernando, Californië in 1971, die Enkele tientallen records opleverde. Deze records waren primitief volgens de huidige normen. De eerste platen van instrumenten die verfijnd genoeg zijn om het draaien van een gebouw te meten, werden verkregen tijdens de aardbeving in Imperial Valley in 1979. Tegenwoordig zijn er instrumenten geïnstalleerd in ziekenhuizen, bruggen, dammen, aquaducten en andere structuren in de aardbevingsgevoelige gebieden van de Verenigde Staten, waaronder Illinois, South Carolina, New York, Tennessee, Idaho, Californië, Washington, Alaska en Hawaii. Zowel de California Division of Mines and Geology (CDMG) als de USGS hebben instrumenten in Californië. De USGS exploiteert ook instrumenten in de andere seismisch actieve regio ‘ s van het land.
(klik op afbeeldingen voor volledige versies-192K, 238K, 98K, 114K)
USGS-wetenschappers hebben instrumenten geïnstalleerd in verschillende structuren in de Verenigde Staten om hun gedrag tijdens aardbevingen te monitoren. Voorbeelden hiervan zijn een dam, een brug ter ondersteuning van een groot aquaduct, een viaduct en een Veteranenziekenhuis.
het merendeel van de doden en gewonden door aardbevingen wordt veroorzaakt door schade of instorting van gebouwen en andere structuren. Deze verliezen kunnen worden verminderd door te documenteren en te begrijpen hoe structuren reageren op aardbevingen. Het verkrijgen van dergelijke kennis vereist een langdurige inzet, omdat grote verwoestende aardbevingen plaatsvinden op onregelmatige en vaak lange intervallen. Opname-instrumenten moeten op hun plaats staan en wachten, klaar om de reactie op de volgende temblor vast te leggen wanneer het zich voordoet. De nieuwe informatie die door deze instrumenten wordt verkregen, kan dan worden gebruikt om aardbevingsbestendige structuren beter te ontwerpen. Op deze manier helpen aardwetenschappers en ingenieurs het verlies van levens en eigendommen bij toekomstige aardbevingen te verminderen.