Землетрясения предсказать невозможно, но инженеры могут к ним подготовиться. В областях с высоким риском землетрясений применяются специальные сейсмически изолированные системы, которые встроены в фундамент зданий. Чтобы уменьшить повреждения от землетрясения, создаются сложные структуры из бетона, резины и металла, которые поглощают горизонтальные подвижки земли точно также, как это делает подвеска автомобиля. Подобная система использовалась в здании городской администрации Сан-Франциско.
Но такие решения стоят очень дорого. По словам инженера Цзянь Чжан из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе сейсмическая изоляция повышает стоимость постройки здания на 20%. Конечно, такие системы позволят в перспективе сэкономить больше, но у строителей в регионах с частыми землетрясениями может просто не хватить на них денег с самого начала.
В новом методе сейсмической изоляции в качестве дешевой и простой альтернативы используется физика качения и очень доступный материал: старые теннисные мячики. В теннис играет очень много людей, которые не знают, что им делать с мячиками после каждой игры. Сейсмолог Михалис Вассилиу из Цюриха поможет решить этот вопрос.
Команда Вассилиу взяла за основу раннюю форму сейсмической изоляции, когда шатающееся здания раскачивалось, чтобы остановиться — именно так в конце концов останавливается скейтер в полукруглом желобе. Если здание отделить от поверхности слоем сфер или цилиндров, расположенных в углублениях, то хаотичное горизонтальное раскачивание трансформируется в мягкое качающееся движение, которое будет постепенно затухать благодаря трению. Такой метод применялся при постройке пирамид в Перу 5 тысяч лет тому назад. Однако сейчас строители предпочитают дорогие и стандартизированные системы изоляции.
Чтобы испытать новый метод защиты зданий от землетрясений, ученые залили цементоподобной смесью сотни утративших свою упругость мячиков из ближайших теннисных клубов. Исследователи построили недорогой прототип, в котором теннисные мячики были втиснуты между двумя бетонными плитами. После чего оказалось, что эта структура выдерживает симуляцию раскачиваний после землетрясений, неся на себе вес, равнозначный весу одноэтажного здания.
Такая технология может оказаться востребованной во всем мире, однако результаты пока еще только предварительные. Следующим этапом станет создание и испытание прототипа больших размеров в исследовательском центре землетрясений Кубы. На Кубе землетрясения происходят довольно часто, и это хороший пример страны, где подобные системы смогут сделать изоляцию доступной во время обычной застройки.
По материалам Scientific American
Читайте также:
На Крите произошло мощное землетрясение. Как это повлияет на туристов?
Мощное землетрясение в Мексике разрушило дома и оставило без света несколько штатов
