Žemės Drebėjimo Inžinerija: Ar Pastatas Gali Atlaikyti 1994 M. Nortridžo Žemės Drebėjimą?

{h1}

Tyrėjai tiria, kaip dviejų aukštų pastatas, pagamintas iš šaltai suformuoto plieno, gali atlaikyti galingus žemės drebėjimus.

BUFFALO, N.Y. - Kaverniniame, sandėlio tipo pastate, esančiame čia, Bafalo universitete, grupė vyrų ir moterų apsivilko kietas skrybėles ir laukė 6,7 balų žemės drebėjimo. Bet tai nebuvo įprastas drebėjimas, kurį sukėlė gedimų plyšimas giliai Žemėje - šie grumtynės buvo kuriamos tikslingai.

Johns Hopkinso universiteto tyrėjai vasarą praleido Bafalo universiteto žemės drebėjimo inžinerijos tyrimų centre norėdami pamatyti, kaip dviejų aukštų pastatas pagamintas iš šaltai suformuoto plieno - plonų, lengvų plieno lakštų, kurie yra suvynioti arba suspausti į sijas, kad būtų galima statyti. daiktai, modernūs dangoraižiai - gali atlaikyti galingas seismines jėgas.

Per pastaruosius kelis mėnesius Benjaminas Schaferis ir Kara Petermanas, abu iš Whitingo inžinerijos mokyklos Johns Hopkins mieste Baltimorėje, atliko bandymų seriją dviem panašiai pastatytais pastatais - vieną sudarė tik plikas plieno skeletas, o antrą su išorine. pridedami apvalkalai ir nestruktūriniai elementai, įskaitant vidines sienas, laiptus ir geltonos oro nepraleidžiančios medžiagos dangą.

Iki rugpjūčio vidurio tyrėjai jau buvo atlikę 131 skirtingą sukrėtimų bandymą savo pastatuose, tačiau rugpjūčio 16 dieną Schaferis ir Petermanas pasiruošė paskutiniam ir stipriausiam bandymui: 1994 m. Nortridžo žemės drebėjimo, kuris sukrėtė Los Andželą, imitacija, žuvo 60 žmonių. žmonių ir padarydama apytiksliai 13 milijardų dolerių žalą. [Vaizdo galerija: Šis tūkstantmečio griaunamas žemės drebėjimas]

Žemės drebėjimo bandymų pastate yra dviejų aukštų pastatas, kurio aukštis yra 50 pėdų (15 metrų), 20 pėdų (6 m) ir 20 pėdų (6 m). Nepriekaištinga konstrukcijos išvaizda - nesunkiai suklystama pradedant bet kokio naujo statybvietės plėtotės pirmuosius aukštus, išskyrus sunkiųjų grandinių grupes, kylančias iš nebaigto stogo į viršutinį kraną, kuris buvo naudojamas pastatui nuleisti ant laboratorijos masyvūs kratymo stalai. Šios judančios platformos, varomos hidrauliniais siurbliais, vos vos matomos per tarpą grindyse, gali atkartoti žemės drebėjimo seismines jėgas.

Žinomi nežinomieji

Atliekant ankstesnius bandymus, šaltai suformuotos plieninės konstrukcijos buvo suprojektuotos taip, kad atsistotų į mažesnius drebėjimus, kuriuos sukūrė Schaferis ir Petermanas, tačiau tyrinėtojams dabar buvo įdomu, kaip jų antrasis pastatas, aprūpintas vidinėmis sienomis ir laiptais, susidurs, jei jie atkūrė pajėgas taip, kad pastatas sėdėjo beveik virš Nortridžo žemės drebėjimo kaltės linijos.

„Kituose mūsų testuose mes žinojome, kad pastatas buvo pastatytas taip, kad jis vis dar stovėtų, taigi tai tikrai kelia pasitikėjimo jausmą, tačiau šiandien tai yra didelis klaustukas“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo draugiškas ir kalbus civilinės inžinerijos doktorantas Petermanas. nervingas juokas paskutinio kratymo testo rytą. "Mes tikrai nežinome, kas nutiks. Mes tikimės, kad bent jau tai nėra katastrofiška."

Projektuodami pastatus, konstrukciniai inžinieriai įtraukia vadinamąsias šlyties sienas, kurios sudarytos iš tvirtinamųjų plokščių ir yra naudojamos pastatui pritvirtinti nuo jėgų, tokių kaip stiprus vėjas ar seisminė veikla. Tačiau tikrojo žemės drebėjimo metu - ypač labai intensyvaus - pastatai gali veikti šiek tiek netaisyklingai, sakė Schaferis.

„Niekas nepasako pastatui, kuri dalis turėtų atsispirti žemės drebėjimui, kuri neturėtų“, - animacijai „WordsSideKick.com“ pasakojo Schaferis, aukštas ir knygiškas Johno Hopkinso civilinės inžinerijos katedros pirmininkas ir tyrimo vadovas. "Daugelis pastato dalių gali įsitraukti į žemės drebėjimą, o jūs to negalite išvengti. Daugumoje teorijų sakoma, kad tikrai didelis žemės drebėjimas gali sugadinti visus smulkius daiktus, tačiau jūs paliksite šlifuotos sienos, kurias iš pradžių suprojektavote, kad paremtumėte ją. Bet jūs negalite išbandyti šios idėjos, kol įvyks didelis žemės drebėjimas. Šiandien mes darome didelį žemės drebėjimą ".

Pakratyk

Dešimt kamerų ir daugiau nei 100 jutiklių buvo pritvirtinti prie pastato, kad būtų galima užfiksuoti judesio kiekį ir sugadinti bandymo metu išlikusią konstrukciją. Kai platformos ėmė drebėti, dviejų aukštų pastatas riedėjo iš vienos pusės į kitą, skambant garsiam triukšmui ir keletui kuriančių įtrūkimų.

Pabaigoje Schaferis ir Petermanas laukė, kol jutikliai parodys, kad pastatas vis dar yra konstruktyvus, prieš žengiant į vidų, kad patikrintų žalos dydį. Atidžiai ištyrę sienas iš arti, šviečiančius žibintuvėliais į tamsius kampus ir sulenkdami žemyn, kad pamatytumėte jungtis tarp sienų, tyrėjai susibūrė į diskusiją apie savo ankstyvuosius stebėjimus, kol Schaferis paskelbė testą didžiuliu pasisekimu.

„Kampuose yra įtrūkimų ir daug pažeidimų, tačiau visa tai yra gana kosmetinė“, - susijaudinęs po patikrinimo Schaferis plačiai šypsojosi, tarsi nustebęs pastato atsparumu. „Keliuose išorės vietose mes galime pastebėti žalą, o nuėmus nuo oro sąlygų nepraleidžiančią medžiagą galime pamatyti apgadintas šlyties sienas, tačiau jos buvo kur kas geresnės nei mes kada nors būtume padarę. įsivaizdavo “.

Schaferis ir Petermanas šį mėnesį turės nugriauti savo bandymų pastatą, kad būtų vieta naujai tyrėjų komandai, kuri persikels į žemės drebėjimo objektą. Po vasaros drebėjimo bandymų, kurių kulminacija buvo modeliuotas Nortridžo drebėjimas, jų pastatas su plikomis sienomis ir vienišais laiptais atliko savo darbą.

Petermanas teigė, kad jai bus liūdna matyti nugriautą pastatą, tačiau ji daugiau neprisiriša prie savo bandymų konstrukcijų. Vis dėlto pirmasis objektas, ant kurio ji kada nors atliko žemės drebėjimo testus - mažas, delno dydžio objektas - išdidžiai sėdi ant savo darbo stalo, sakė ji.

Benjaminas Schaferis (kairėje), Kara Petermanas (centre) ir konstrukcijų inžinierius Robas Madsenas (dešinėje, žaliuose marškiniuose) stovi priešais savo šaltai suformuotą plieninį pastatą ir aptaria konstrukcijos žemės drebėjimo bandymo rezultatus.

Benjaminas Schaferis (kairėje), Kara Petermanas (centre) ir konstrukcijų inžinierius Robas Madsenas (dešinėje, žaliuose marškiniuose) stovi priešais savo šaltai suformuotą plieninį pastatą ir aptaria konstrukcijos žemės drebėjimo bandymo rezultatus.

Kreditas: Denise Chow / „WordsSideKick.com“

Žemės drebėjimas po mirties

Tuo tarpu Schaferiui ir Petermanui prireiks mėnesių, kol bus ištirti visi jų jutiklių duomenys, tačiau atlikdami pirminį pastato tyrimą, tyrėjai antrame aukšte aptiko ką nors netikėto.

Kai konstrukcija buvo suprojektuota, 11 betoninių blokų, kurių kiekvienas svėrė 2 000 svarų. (907 kilogramai) buvo supilti į antrą aukštą, kad būtų pavaizduoti baldai ir žmonės, kurie realiame žemės drebėjime galėjo užimti pastatą ir buvo tikrojo Nortridžo žemės drebėjimo metu. [10 didžiausių istorijoje žemės drebėjimų]

Po modeliuoto Nortridžo drebėjimo Schaferis ir Petermanas nustebo pamatę, kad 2000 svarų. blokai buvo perkelti maždaug 10 colių (25 centimetrų) atstumu nuo pradinės padėties.

„Kai pastatas persikėlė, blokeliai buvo jų pačių dalykas“, - aiškino Schaferis. "Jie visi persikėlė, įskaitant tą, kuris įdurtas į galinę sieną. Tai galėjo būti plyšys, kurį girdėjome".

Skrodžiant pastatą, Schaferis ir Petermanas apžiūrės kiekvieną pastato detalę, taip pat ieškos paslėptų pažeidimų sienų viduje. Jų rezultatai galėtų padėti pagerinti šaltai suformuotų plieninių pastatų, kurie vis labiau populiarėja pastatams su žemu ir vidutiniu pakilimu, šalies statybų kodus. Tyrimai galėtų sumažinti katastrofiškų pastatų griūties tikimybę šalies žemės drebėjimų paveiktuose rajonuose.

„Galutinis tikslas yra patobulinti šaltai suformuoto seisminio projektavimo kodą“, - teigė Petermanas. "Ateityje galėsime efektyviau projektuoti šaltai suformuotus plieninius pastatus, nes turime idėją, kas vyksta. Jei turėsite geresnį vaizdą, kaip šie pastatai reaguoja į seismines apkrovas, galėsite padaryti labiau informuotus dizainus “.

Stebėkite Denise Chow „Twitter“ @denisechow. Sekite „WordsSideKick.com“ @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Didžiausios Jupiterio Paslaptys
Didžiausios Jupiterio Paslaptys

Grybai, Dėl Kurių Degalai Aptinkami
Grybai, Dėl Kurių Degalai Aptinkami

Mokslas Naujienos


Tarp Kūrybiškumo Ir Beprotybės Atsiskleidė Dailioji Linija
Tarp Kūrybiškumo Ir Beprotybės Atsiskleidė Dailioji Linija

Ar Nešios Skrybėlės Privers Plikti?
Ar Nešios Skrybėlės Privers Plikti?

„Didžiausias Einšteino Suklydimas“ Pagaliau Gali Būti Ištaisytas
„Didžiausias Einšteino Suklydimas“ Pagaliau Gali Būti Ištaisytas

Konservatoriai Ir Liberalai Tiesiogine Prasme Nemato Akių Nuo Akių
Konservatoriai Ir Liberalai Tiesiogine Prasme Nemato Akių Nuo Akių

Nasa Vaizdo Įraše Užfiksuotas Milžiniškas Saulės Išsiveržimas
Nasa Vaizdo Įraše Užfiksuotas Milžiniškas Saulės Išsiveržimas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com