• Главная
• Як землетрусу беруть своє, інженери дивляться на підвищення будівельних конструкцій

Як землетрусу беруть своє, інженери дивляться на підвищення будівельних конструкцій

Фінлі Чарні, проектування будівель і споруд ад'юнкт-професор в цивільній та екологічної інженерії відділу, і Махендра Сінгх, професор Престон Уейд наук у галузі інженерних наук і механіки, відділ, розробляють нові структурні системи, які спрямовані на оптимальну роботу під час землетрусів. Фон Сінгха також у цивільному та проектування будівель та споруд, а також однією з областей його досвід у сейсмостійкого будівництва.

Ні для кого не секрет, що землетруси бувають різних розмірів і з різним ступенем ушкоджень залежно від географічного місця, де вони відбуваються. І навіть маленький балів за шкалою Ріхтера, що впадає в бідній країні може бути більш небезпечним, ніж більшого розміру, що відбувається в місті, де всі будинки були розроблені, щоб суворі будівельні норми і правила.

І прислухатися до Чарні говорити на цю тему, досягнення прийнятного структурних продуктивність проблеми навіть тоді, коли поточні будівельні норми і правила застосовуються як призначених для будівельних конструкцій.

"На мій погляд, поточні будівельні норми і правила є недостатніми, оскільки будівлі, спроектовані у відповідності з цими кодами розвивалися тільки уникнути краху в дуже сильних землетрусів. Ці ж будівлі, піддаються менші, більш часті землетруси, можливо, надмірний збиток, як це сталося під час 1994 Northridge, Каліфорнія землетрусу. Я кажу своїм студентам, що гарні показники для цих будинків не знаходиться в їх ДНК ", сказав Чарні.

У майбутньому інженери будуть будувати свої проекти на поняттях на основі результатів сейсмостійкого будівництва (PBEE), де метою є контроль збиток і забезпечити безпеку життя для будь-якого розміру від землетрусу, які можуть виникнути. Чарні і Сінгх сказав, що вони розробляють ряд нових конструктивних систем, що "за своєю суттю буде задовольняти PBEE стандартів, але мають незначне пошкодження, коли піддаються частим землетрусам, допустимого збитку від помірних землетрусів, і низька ймовірність краху під час рідкісних, сильний землетрус. " Для досягнення своєї мети, вони створюють чотири нових сумісних PBEE системи називається: гібридний поступаючись, стандартні доповнені, передові збільшуються, і розвал систем профілактики.

Чарні пояснив гібридних поступаючись система поліпшеної конфігурації існуючої системи. Ключовий аспект цієї вдосконаленої системи є те, що деякі компоненти в структурі призначені для виходу раніше, ніж відбулося б у традиційній системі, а також інші компоненти розроблені для отримання в подальшому. Контролюючи послідовність поступаючись, дисипації сейсмічної енергії, яка йде з раннього поступаючись повинні дозволити структуру для задоволення низького рівня і середнього рівня вимог до продуктивності, а залишкова жорсткість забезпечується через затримкою поступаючись підвищать безпеку життєдіяльності під великим землетрусів .

Стандартна система розширеної забезпечить підвищену продуктивність, оскільки вона використовує пристрої, звані в'язко-пружного тіла і в'язкої рідини амортизаторів для контролю вібрації. "Додаткове загасання, що надаються цими пристроями призначений для підвищення продуктивності системи, насамперед, на середньому рівні держав межі," Чарні сказав.

Третя система, розвинена доповнені, використовує демпфуючих пристроїв у поєднанні зі спеціальними металевими поступаючись пристроїв. "Як правило поєднання пристроїв складається з двох етапів, з поступаючись тільки компонент участі після певного деформація відбувається в загасання компонент", сказав Чарні.

Він розповів про останню системи, розпаду системи профілактики, а "бути аналогічна повітряної подушки в машину». Ця система є повністю пасивним, поки це необхідно. Він призначений для використання в ситуаціях, коли збитки, пов'язані з частими землетрусами або час від часу незначно, але повний структурний розпад не може бути терпимо.

За словами дослідників, всі чотири нових конструкцій мають спільні риси: вони поліпшити структурну цілісність шляхом обмеження залишкових деформацій, контроль динамічної стійкості, і звести до мінімуму невизначеність у прогнозуванні відповіді.

Для завершення цієї роботи, Чарні буде розвивати комп'ютерну програму, яка буде автоматично встановлювати і виконувати всі структурного аналізу, необхідні для оцінки дотримання наступного покоління PBEE. Потенційно, він буде аналізувати сотні тисяч математичних моделей будівель, використовуючи один з суперкомп'ютерів у Virginia Tech. Чарні і Сінгха є три кандидати і студенти кількох майстер працює над цими проектами. Проектна група називається VT-ACES, де ACES означає Додаткові поняття у землетрусі спроектовані системи.

Чарні є автором сейсмічні навантаження, керівництво за сейсмічними положення Завантаження ASCE 7 опублікованих у 2010 році Американське товариство інженерів-будівельників (ASCE). Він регулярно виступає семінар для ASCE на тему сейсмостійкого будівництва. Крім того, він розробив два навчальних землетрусу інженерних комп'ютерних програм нелінійного і EQ-Сервіс. Ці програми, використовується у всьому світі, були недавно оновлені, хоча гранту, отриманого від будівництва сейсмічної Ради Безпеки.