Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Aardbevingstests in slow motion onderzoeken hoe gebouwen instorten bij aardbevingen (met video)

Tests bij aardbevingen in slow motion onderzoeken hoe gebouwen instorten bij aardbevingen (met video)

Om beter te begrijpen hoe gebouwen instorten bij aardbevingen, hebben wetenschappers een slow-motion testmethode voor aardbevingen ontwikkeld waarbij een enorme hydraulische ram wordt gebruikt om een ​​model van een gebouw zijwaarts te duwen met snelheden die 100 keer langzamer zijn dan bij echte aardbevingen. Hierdoor kunnen onderzoekers in detail observeren hoe de structuur reageert op het schudden en potentiële zwakke punten identificeren.

In een recent experiment, uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego, werd een vijf verdiepingen tellend stalen frame-bouwmodel onderworpen aan een reeks gesimuleerde aardbevingen met toenemende intensiteit. De eerste paar aardbevingen veroorzaakten slechts kleine schade, zoals scheuren in het pleisterwerk en kapotte ramen. Maar naarmate het schudden heviger werd, begon het gebouw hevig te zwaaien en werden de scheuren groter. Uiteindelijk stortte het gebouw volledig in.

De slow-motiontests brachten verschillende belangrijke inzichten aan het licht over hoe gebouwen instorten bij aardbevingen. Ten eerste bleek dat zelfs gematigde aardbevingen aanzienlijke schade aan gebouwen kunnen veroorzaken. Ten tweede bleek dat het type constructiesysteem dat in een gebouw wordt gebruikt een grote impact kan hebben op de prestaties ervan bij een aardbeving. In het geval van het gebouwmodel met een stalen frame zorgde het gebrek aan versteviging tussen de kolommen en balken ervoor dat het gebouw overmatig zwaaide en uiteindelijk instortte.

De resultaten van dit onderzoek helpen ingenieurs gebouwen te ontwerpen die beter bestand zijn tegen aardbevingen. Door te begrijpen hoe gebouwen instorten, kunnen ze nieuwe manieren ontwikkelen om structuren te versterken en mensen te beschermen tegen letsel of overlijden in het geval van een aardbeving.

Bekijk de onderstaande video om de aardbevingstests in slow motion in actie te zien.