هياكل مقاومة للزلازل

استنادًا إلى دراسات أُجريت في نيوزيلندا، والمتعلقة بزلزال كرايستشيرش عام 2011 ، أظهرت الخرسانة مسبقة الصب، المصممة والمثبتة وفقًا للمعايير الحديثة، أداءً جيدًا. ^{[ 2 ]} ووفقًا لمعهد أبحاث هندسة الزلازل ، تمتعت المباني ذات الألواح مسبقة الصب بمتانة جيدة خلال زلزال أرمينيا، مقارنةً بالمباني ذات الهياكل الإطارية مسبقة الصب. ^{[ 3 ]}

طورت إحدى شركات البناء اليابانية ملجأً مكعب الشكل بطول ستة أقدام، يُقدم كبديل لتحصين مبنى كامل ضد الزلازل. ^{[ 4 ]}

يُعد اختبار طاولة الاهتزاز المتزامن لنموذجين أو أكثر من نماذج المباني طريقة حية ومقنعة وفعالة للتحقق من صحة حلول هندسة الزلازل تجريبياً.

وهكذا، نُقل منزلان خشبيان بُنيا قبل اعتماد قانون البناء الياباني لعام 1981 إلى مركز إي-ديفنس ^{[ 5 ]} لإجراء الاختبارات. دُعِّم أحد المنزلين لتعزيز مقاومته للزلازل، بينما لم يُدعَّم الآخر. وُضِع هذان النموذجان على منصة إي-ديفنس وخضعا للاختبار في آنٍ واحد. ^{[ 6 ]}

تم تصميم مبنى الخدمات البلدية في 633 إيست برودواي، جلينديل ، من قبل المهندس المعماري ميريل دبليو بيرد من جلينديل، بالتعاون مع شركة AC Martin Architects من لوس أنجلوس، واكتمل بناؤه في عام 1966. ^{[ 7 ]} يقع هذا المبنى المدني في موقع بارز عند زاوية إيست برودواي وجادة جلينديل، ويُعد عنصرًا رمزيًا في المركز المدني لمدينة جلينديل.

في أكتوبر 2004، تعاقدت شركة نبيه يوسف وشركاه، مهندسو الإنشاءات، مع مجموعة الموارد المعمارية (ARG) لتقديم خدمات تتعلق بتقييم الموارد التاريخية للمبنى بسبب التحديث الزلزالي المقترح.

في عام 2008، تم تحديث مبنى الخدمات البلدية لمدينة غلينديل بولاية كاليفورنيا لمقاومة الزلازل باستخدام حل مبتكر للتحكم في الاهتزازات: تم وضع أساس المبنى المرتفع الحالي على محامل مطاطية عالية التخميد .

يتكون جدار القص الفولاذي ( SPSW) من ألواح فولاذية داخلية محاطة بنظام أعمدة وعوارض. عندما تشغل هذه الألواح كل مستوى داخل إطار هيكلي، فإنها تُشكل نظام SPSW. ^{[ 8 ]} في حين أن معظم طرق البناء المقاومة للزلازل مُقتبسة من أنظمة أقدم، فقد تم ابتكار جدار القص الفولاذي (SPSW) خصيصًا لمقاومة النشاط الزلزالي. ^{[ 9 ]}

يشابه سلوك نظام SPSW سلوك جسر صفيحي رأسي معلق من قاعدته. وكما هو الحال في الجسور الصفيحية، يعمل نظام SPSW على تحسين أداء المكونات من خلال الاستفادة من سلوك ألواح الحشو الفولاذية بعد الانبعاج .

يُعد مبنى فندق ريتز كارلتون/جي دبليو ماريوت، وهو جزء من مشروع إل إيه لايف في لوس أنجلوس ، كاليفورنيا، أول مبنى في لوس أنجلوس يستخدم نظام جدار القص الفولاذي المتقدم لمقاومة الأحمال الجانبية للزلازل والرياح القوية.

تقع محطة كاشيوازاكي-كاريوا للطاقة النووية، وهي أكبر محطة لتوليد الطاقة النووية في العالم من حيث صافي القدرة الكهربائية، بالقرب من مركز الزلزال البحري الأقوى الذي ضرب تشويتسو في يوليو 2007 بقوة 6.6 درجة _على مقياس ريختر . ^{[ 10 ]} وقد أدى ذلك إلى إغلاق مطول لإجراء فحص هيكلي، والذي أظهر الحاجة إلى تعزيز مقاومة المحطة للزلازل قبل استئناف التشغيل. ^{[ 11 ]}

في 9 مايو 2009، أُعيد تشغيل وحدة واحدة (الوحدة 7) بعد إجراء التحسينات اللازمة لمقاومة الزلازل . واستمر التشغيل التجريبي لمدة 50 يومًا. وكان المصنع قد توقف عن العمل تمامًا لمدة 22 شهرًا تقريبًا عقب الزلزال.

ضرب زلزال مدمر مبنى سكنياً خشبياً منعزلاً في اليابان . ^{[ 12 ]} بُثّت التجربة مباشرةً عبر الإنترنت في 14 يوليو 2009، بهدف التوصل إلى فهم أفضل لكيفية جعل الهياكل الخشبية أقوى وأكثر قدرة على تحمل الزلازل الكبيرة. ^{[ 13 ]}

يُعدّ اختبار ميكي في مركز هيوغو لأبحاث هندسة الزلازل بمثابة التجربة النهائية لمشروع NEESWood الذي استمر أربع سنوات، والذي يتلقى دعمه الأساسي من برنامج شبكة المؤسسة الوطنية للعلوم الأمريكية لمحاكاة هندسة الزلازل (NEES).

قال روسوفسكي، من قسم الهندسة المدنية بجامعة تكساس إيه آند إم: "يهدف مشروع NEESWood إلى تطوير فلسفة تصميم زلزالي جديدة توفر الآليات اللازمة لزيادة ارتفاع الهياكل الخشبية بأمان في المناطق الزلزالية النشطة في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى الحد من أضرار الزلازل التي تلحق بالهياكل الخشبية منخفضة الارتفاع". وتعتمد هذه الفلسفة على تطبيق أنظمة التخميد الزلزالي للمباني الخشبية. وتشمل هذه الأنظمة، التي يمكن تركيبها داخل جدران معظم المباني الخشبية، إطارًا معدنيًا قويًا ودعامات ومخمدات مملوءة بسائل لزج .

يتألف النظام المقترح من جدران أساسية، وعوارض مخروطية مدمجة في الطابق العلوي، وأعمدة خارجية، ومخمدات لزجة مثبتة عموديًا بين أطراف العوارض المخروطية والأعمدة الخارجية. أثناء الزلزال، تعمل العوارض المخروطية والأعمدة الخارجية كدعامات خارجية، مما يقلل من عزم الانقلاب في الجدار الأساسي، كما تقلل المخمدات المثبتة من العزم والانحراف الجانبي للمنشأ. يتيح هذا النظام المبتكر الاستغناء عن العوارض والأعمدة الداخلية في كل طابق، وبالتالي توفير مساحات أرضية خالية من الأعمدة حتى في المناطق المعرضة للزلازل. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

صاغ روبرت رايثرمان مصطلح "العمارة الزلزالية" أو "عمارة مقاومة الزلازل" لأول مرة عام ١٩٨٥. ^{[ ١٦ ]} يُستخدم مصطلح "عمارة مقاومة الزلازل" لوصف مستوى من التعبير المعماري عن مقاومة الزلازل، أو دلالة التكوين المعماري أو الشكل أو الأسلوب على مقاومة الزلازل. كما يُستخدم لوصف المباني التي أثرت فيها اعتبارات التصميم الزلزالي على هندستها المعمارية. ويمكن اعتبارها نهجًا جماليًا جديدًا في تصميم المنشآت في المناطق المعرضة للزلازل. ^{[ ١٧ ]}