(Klicka på bilden för en fullstor version – 216k)
Transamerica Pyramid i San Francisco, byggd för att motstå jordbävningar, svängde mer än 1 fot men skadades inte i 1989 Loma Prieta, Kalifornien, jordbävning.
den 17 oktober 1989 slog magnituden 7.1 Loma Prieta jordbävningen Santa Cruz Mountains i centrala Kalifornien. Sextio mil bort, i centrala San Francisco, var ockupanterna i Transamerica-pyramiden nervösa när kontorsbyggnaden med 49 Våningar skakade i mer än en minut. USA. Geological Survey (USGS) instrument, installerade år tidigare, visade att översta våningen svängde mer än 1 fot från sida till sida. Ingen skadades dock allvarligt, och Transamerica-pyramiden skadades inte. Detta berömda landmärke i San Francisco hade utformats för att motstå ännu större jordbävningsbelastningar, och den designen fungerade som planerat under jordbävningen.
(klicka på bilden för en fullstor version – 128K)
jordbävningar är en utbredd fara i USA. Färger visar storheter av historiska jordbävningar: röd, 7 eller större; orange, 5.5 till 7; gul, 4,5 till 5,5. Den amerikanska geologiska undersökningen Driver instrument i många strukturer i de seismiskt aktiva områden som visas. Dessa instrument mäter hur strukturer svarar på jordbävningsskakningar.
att designa och bygga stora strukturer är alltid en utmaning, och den utmaningen förvärras när de byggs i jordbävningsbenägna områden. Mer än 60 dödsfall och cirka 6 miljarder dollar i egendomsskador berodde på jordbävningen Loma Prieta. Eftersom jordforskare lär sig mer om markrörelse under jordbävningar och konstruktörer använder denna information för att utforma starkare byggnader, kan sådan förlust av liv och egendom minskas.
för att utforma strukturer som tål jordbävningar måste ingenjörer förstå de spänningar som orsakas av skakningar. För detta ändamål placerar forskare och ingenjörer instrument i strukturer och i närheten på marken för att mäta hur strukturerna svarar under en jordbävning på markens rörelse under. Varje gång en kraftig jordbävning inträffar, den nya informationen som samlas in gör det möjligt för ingenjörer att förfina och förbättra strukturella konstruktioner och byggnormer. I 1984 storleken 6.2 Morgan Hill, Kalifornien, jordbävningen skakade West Valley College campus, 20 miles away. Instrument i högskolans gymnasium visade att taket var så flexibelt att byggnaden i en starkare eller närmare jordbävning kan skadas allvarligt och hota passagerarnas säkerhet. Vid den tiden var dessa flexibla takkonstruktioner tillåtna av Uniform Building Code (en uppsättning standarder som används i många stater). Många industrianläggningar rikstäckande byggdes med sådana tak.
(klicka på bilden för en fullstorleksversion – 82K)
seismiska poster (uppe till höger) erhållna under 1984 Morgan Hill, Kalifornien, jordbävning ledde till en förbättring av den enhetliga byggkoden (en uppsättning standarder som används i många stater). Mitten av gymtaket skakade i sidled tre till fyra gånger så mycket som kanterna. Koden har sedan dess reviderats för att minska flexibiliteten hos sådana stora taksystem och därigenom förbättra deras seismiska motstånd.
byggkoder ger den första försvarslinjen mot framtida jordbävningsskador och hjälper till att säkerställa allmän säkerhet. Register över byggnadsrespons på jordbävningar, särskilt de från strukturer som misslyckades eller skadades, har lett till många revideringar och förbättringar av byggkoder. 1991, som ett direkt resultat av vad man lärde sig om West Valley College gymnasium tak, Uniform Building Code reviderades. Det rekommenderar nu att sådana tak görs mindre flexibla och därför bättre klarar stora jordbävningar i närheten.
jordforskare började registrera jordbävningar omkring 1880, men det var inte förrän på 1940-talet som instrument installerades i byggnader för att mäta deras svar på jordbävningar. Antalet instrument installerade i strukturer ökade på 1950-talet och 1960-talet. de första rikliga uppgifterna om strukturernas svar kom från den förödande 1971 San Fernando, Kalifornien, jordbävning, vilket gav flera dussin poster. Dessa register var primitiva enligt dagens standarder. De första skivorna från instrument som är sofistikerade nog för att mäta vridning av en byggnad erhölls under 1979 Imperial Valley, Kalifornien, jordbävning.
idag finns instrument installerade på sjukhus, broar, dammar, akvedukter och andra strukturer i hela jordbävningsbenägna områden i USA, inklusive Illinois, South Carolina, New York, Tennessee, Idaho, Kalifornien, Washington, Alaska och Hawaii. Både California Division of Mines and Geology (CDMG) och USGS Driver instrument i Kalifornien. USGS driver också instrument i de andra seismiskt aktiva regionerna i nationen.
(klicka på bilder för fullstorleksversioner – 192K, 238k, 98k, 114k)
USGS-forskare har installerat instrument i en mängd olika strukturer över hela USA för att övervaka deras beteende under jordbävningar. Exempel som visas är en damm, en bro som stöder en stor akvedukt, en motorvägsöverfart och ett veteransjukhus.
majoriteten av dödsfall och skador från jordbävningar orsakas av skador eller kollaps av byggnader och andra strukturer. Dessa förluster kan minskas genom att dokumentera och förstå hur strukturer svarar på jordbävningar. Att få sådan kunskap kräver ett långsiktigt engagemang eftersom stora förödande jordbävningar inträffar med oregelbundna och ofta långa intervaller. Inspelningsinstrument måste vara på plats och vänta, redo att fånga svaret på nästa temblor när det inträffar. Den nya informationen som förvärvas av dessa instrument kan sedan användas för att bättre utforma jordbävningsresistenta strukturer. På detta sätt hjälper jordforskare och ingenjörer att minska förlusten av liv och egendom i framtida jordbävningar.