14/05/2023
0Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего используют симулятор землетрясений для изучения сейсмической безопасности
Инженеры протестировали проект 10-этажного здания на столе для землетрясений против амплитуд 6,7 и 7,7
Исследователи успешно смоделировали землетрясение высокой магнитуды на самом большом здании, когда-либо испытанном, и конструкция выжила.
Глобальный интерес к массовому деревянному строительству, которое включает в себя толстые, сжатые слои древесины, скрепленные вместе, создавая несущие элементы конструкции, резко возрос за последние несколько лет, после того, как Международный строительный кодекс объявил о намерении добавить новые строительные положения, позволяющие строить деревянные здания высотой до 18 этажей. Шилинг Пей, доцент Колорадской горной школы рассказала об этом ABC News.
«На Западном побережье есть очень большой интерес к этому», — сказала она. «Но есть на Западном побережье ещё одна вещь, — это опасность землетрясений».
Исследователи проводят испытания на землетрясение на 10-этажном здании из дерева. Калифорнийский университет в Сан-Диего, Инженерная школа Джейкобса
Чтобы проверить, могут ли эти высотные здания из дерева выдержать землетрясение, Национальный научный фонд профинансировал строительство Tallwood, 10-этажного массивного деревянного здания, расположенного в кампусе Калифорнийского университета в Сан-Диего. Tallwood, самое высокое полномасштабное здание в мире, когда-либо испытанное на симуляторе землетрясения, было помещено на один из двух самых больших встряхивающих столов в мире, по данным университетского Центра структурной инженерии Энглекирка.
Во вторник исследователи смоделировали два крупнейших землетрясения за последние десятилетия – землетрясение магнитудой 6,7, которое произошло в Нортридже, штат Калифорния, в 1994 году, и землетрясение 7,7 баллов Чи-Чи, которое произошло на Тайване в 1999 году и унесло жизни более 2 400 человек.
Сначала они смоделировали землетрясение в Нортридже на симуляторе в течение пяти минут, а затем перешли к землетрясению в Чи-Чи, наблюдая за зданием на протяжении всего процесса.
По словам Пэя, Tallwood «танцевал» — знак того, что строительство прошло успешно.
«Здание двигалось, как дерево во время бури», — сказала Пей.
Tallwood не получил никаких структурных повреждений, только странный скол или трещину в гипсокартоне после моделирования Чи-Чи, повреждения, которые «можно очень легко отремонтировать», добавила она.
Исследователи используют данные, которые они собрали в ходе теста на сотрясение, чтобы смоделировать, что произойдет в еще более высоких зданиях. При правильном строительстве 18-этажное здание должно выдерживать землетрясения аналогичной магнитуды.
«Система качающихся стен в основном состоит из стеновой панели из цельного дерева, прикрепленной к земле с помощью стальных тросов или стержней с большими силами натяжения», — сказала Пей. «При воздействии боковых сил деревянные стеновые панели будут раскачиваться вперед и назад, что снижает воздействие землетрясения, – а затем стальные стержни будут тянуть здание обратно к отвесу, как только землетрясение пройдет».
Исследователи проводят испытания на землетрясение на 10-этажном здании из дерева. Калифорнийский университет в Сан-Диего, Инженерная школа Джейкобса
Также первостепенное значение имеет внешняя оболочка, которая должна защищать здание от экстремальных температур, погодных явлений и лестницы, которые должны оставаться функциональными, чтобы позволить жильцам безопасно выходить, а службам экстренного реагирования постоянно получать доступ ко всем этажам здания, согласно Калифорнийскому университету в Сан-Диего.
По данным университета, шейк-стол недавно был модернизирован для перемещения в 3D на шести степенях свободы, включая восток на запад, с севера на юг, вверх и вниз, а также крен и рыскание. Он может сотрясать конструкции весом до 4,5 миллионов фунтов, или примерно вес 1300 седанов, и является единственным симулятором землетрясения, расположенным на открытом воздухе.
По словам Пей, после шести лет исследований и планирования сотрясение на месте встряхивания было ощутимым.
«Очень редко можно встретиться с землетрясением», — сказала она.
Еще более удивительным было то, что я смогла подняться на вершину сооружения и увидеть его «как новым», сказала Пей.
