De mest jordskælvsbestandige strukturer på jorden

Efterhånden som vores bycentre bliver tættere befolket, søger ingeniører hele tiden at maksimere denne plads ved at bygge opad i stedet for udad. Som et resultat har vi set massive skyskrabere spire op i storbyer rundt om i verden. Men nogle af de mest befolkede områder på kloden er også tilbøjelige til jordskælv. Som historien har vist gang på gang, kan en massiv rysten i en dårligt designet bymidte have dyre og vigtigst af alt dødelige konsekvenser. Det er grunden til, at jordskælvssikre bygninger, også kendt som jordskælvsbestandige bygninger, bliver mere almindelige.

I et forsøg på at forhindre skade under et jordskælv har mange jordskælvsudsatte byer påbudt gennemgribende tekniske standarder for nye højhuse samt eftermonteringsstandarder for ældre enheder. Men bare fordi en bygning er robust, betyder det ikke, at den ikke kan have stil. Vi har samlet de mest fantastiske og smukke jordskælvssikre bygninger fra hele verden.

Taipei 101 (Taipei, Taiwan)

1 af 2

Med en højde på 1.667 fod var Taipei 101 den højeste bygning i verden, da den stod færdig i 2004. Selvom den måske ikke længere har krav på denne ingeniørtitel, huser Taipei 101 stadig nogle af de mest imponerende seismiske og vejrbestandige teknologier, der nogensinde er designet. Taipei 101 bruger en massiv intern dæmper til at kontrollere svaj og minimere muligheden for strukturel skade eller fejl, hvilket gør den til en meget jordskælvsbestandig bygning. Målet med en sådan dæmper er ikke at forhindre svaj i almindelighed, men i stedet at forsøge at kontrollere denne bevægelse.

Denne tunede massedæmper vejer 728 tons og er ophængt mellem 87. og 92. etage. Under et jordskælv eller kraftig vind modvirker pendulet bygningens bevægelser. I 2005, under tyfonen Soudelor, blev Taipei 101 blæst med vinde på 100 miles i timen og endda en vindstød på 145 mph. Dog spjældet - som var konstrueret til et maksimum vindhastighed på 135 mph — helt bogstaveligt klarede stormen. Du kan se pendulet i bevægelse under tyfonen Soudelor.

Shanghai Tower (Shanghai, Kina)

Bill Perry

Med en højde på mere end 2.000 fod er Shanghai Tower den næsthøjeste bygning på planeten. Desværre ligger Shanghai i en seismisk aktiv området og tårnets sted består primært af blød, lertung jord. For at booste fundamentet og gøre det mere af en jordskælvssikker bygning indbyggede ingeniører 980 pæle - omkring 300 fod dybe - sikret inden for 2,15 millioner kubikfod af forstærket beton.

Ligesom Taipei 101 bruger Shanghai Tower også en indstillet massedæmper til at kontrollere svaj under et jordskælv eller kraftig vind. Med en vægt på 1.000 tons dværger spjældet i Shanghai Tower den enhed, der blev brugt i Taipei 101, med mere end 200 tons. Mens bygningen svajer, er vægtens inerti tællere denne bevægelse. For optimal modbalance, holder en række støddæmpere pendulet i at svinge for langt eller for hurtigt.

Transamerica Pyramid (San Francisco, Californien)

Wasin Pummarin/123RF

EN undersøgelse offentliggjort i 2016, udtalte, at nuværende forudsigende jordskælvsmodeller kunne undervurdere potentialet for den næste massive rystelse, der rammer Bay Area, markant. Dette fremtidige chok er pt forudsagt at være mindst lige så stærk som det berygtede Northridge-skælv med en styrke på 6,7 i 1994 og Transamerica Pyramid - i øjeblikket den højeste bygning i San Francisco - blev foræret til at modstå det uundgåelige Big En.

Selve bygningen sidder på et 52 fod dybt fundament af beton og stål, der var designet at bevæge sig med jorden under et jordskælv. Ydersiden er lavet af præfabrikeret kvarts tilslag, støttet med forstærkningsstænger på fire punkter på hvert niveau. Under 1989, Loma Prieta-skælvet med en styrke på 6,9, rystede bygningen i mere end et minut og øverste etage svajede fra side til side næsten en fod, men bygningen havde ingen strukturelle skade. En serie af sensorer installeret i rammen af ​​bygningen måler horisontal forskydning og ifølge U.S. Geological Survey kunne Transamerica Pyramid modstå en endnu større seismisk hændelse. Det kan være en virkelig jordskælvssikker bygning.

Mori Tower (Tokyo, Japan)

Japan ligger i en af ​​de mest seismisk aktive regioner på planeten. Hvert år oplever landet mere end 100.000 jordskælv, ifølge til Seismology Society of Japan. Efter det katastrofale store Hanshin-jordskælv i 1995 - eller Kobe-jordskælvet er det mere almindeligt kendt - landet påbudte nye tekniske standarder og gennemgribende eftermonteringseftersyn for at forhindre lignende ødelæggelser i fremtid.

Mori Tower er en af ​​de højeste bygninger i Tokyo og ifølge dets officielle internet side, tårnet blev designet til at være en "en 'by at flygte ind i' snarere end en by, hvorfra folk flygter." At opfylde dette ambitiøse mål, Mori Tower har noget af det mest sofistikerede bevægelsesabsorberende, jordskælvsbestandige bygningsteknologi nogensinde implementeret.

Ligesom Taipei 101 bruger Mori Tower spjældteknik til seismisk modstand. Men i stedet for at implementere en massiv tunet dæmper, bruger Mori Tower 192 væskefyldte støddæmpere. Disse semi-aktive dæmpere er fyldt med en tyk olie, og da tårnet begynder at svaje - som følge af rystelser eller kraftig vind - er denne olie skvattede i den modsatte retning for at modvirke og/eller minimere dette svaj.

New Wilshire Grand Center (Los Angeles, Californien)

Det sydlige Californien er længe ventet til et massivt jordskælv, og dette var kendt allerede før et nyligt identificeret fejl i området, der er i stand til at skabe et jordskælv med en styrke på 7,4. Med denne ret angribende viden i tankerne har Los Angeles noget af det mest ekspansiv seismiske byggeregler i landet. Faktisk i 2015, skulle mere end 15.000 bygninger eftermonteres for at opfylde disse nye retningslinjer.

Som man kunne forestille sig, gennemgik den højeste bygning i Los Angeles, New Wilshire Grand-tårnet, temmelig streng seismisk modellering på forhånd. Under test blev det indset, at et jordskælv kunne skabe katastrofale piskesmæld på de øverste etager af bygningen. For at imødegå dette implementerede holdet 30 støtteben langs tre sektioner af bygningen. Udriggere er afstivere, der danner trekanter, der strækker sig fra midten af ​​komplekset til de udvendige søjler af bygningen, hvilket gør det muligt for anlægget at modstå vertikale og laterale kræfter.

For yderligere at støtte disse støtteben indbyggede ingeniører en række såkaldte bøjningsfaste bøjler til hver enhed. Disse specialiserede seler kan strække og også komprimere uden bukning. Selve bygningen ligger på et 17,5 fods betonfundament, og den seismisk kyndige skyskraber bruger også en samling mellem basen og tårnet, der er i stand til at opretholdelse op til 1,5 fods svaj.

Sabiha Gökçen Lufthavn (Istanbul, Tyrkiet)

I 1999 ramte et jordskælv med en styrke på 7,4 Istanbul og dræbte 17.000 mennesker. Da byen ligger nær de arabiske, afrikanske og eurasiske tektoniske plader, er et andet stort jordskælv projekteret skal ske inden for de næste 30 år. Med det i tankerne designede ingeniører Istanbuls Sabiha Gökçen-lufthavn for at kunne modstå det næste uundgåelige seismiske chok. Lufthavnen hævder nu den høje og meget specifikke titel som verdens største seismisk isolerede bygning.

Komplekset på to millioner kvadratfod ligger over jorden på mere end 300 seismiske isolatorer. Disse individuelle lejer skifter med jordskælvets bølger, hvilket tillader hele bygningen at bevæge sig som en enkelt enhed. Dette design mindsker accelerationen, som bygningen ville opleve under et jordskælv med 80 procent.

Komatsu Seiren (Nomi, Japan)

Komatsu Seiren

Ikke alle jordskælvssikre bygningsdesign bruger de mest sofistikerede dæmpere eller seismiske isolatorer til at beskytte bygninger under større seismiske skift. Et japansk tekstilfirma, Komatsu Seiren, for nylig brugt højspændingsgarn udviklet af kulfiber til at forstærke sit anlæg i Nomi, Japan. Arkitekterne Kengo Kuma og Associates fastgjorde derefter mere end 1.000 af disse højstyrkestænger til taget af anlægget. Inde i udstillingslokalet er endnu en "gardin” af næsten 3.000 ekstra stænger tilføjer yderligere strukturel forstærkning. Sammen hjælper disse systemer med at minimere vandret kræfter udøvet under et jordskælv.

Dallon Adams er uddannet fra University of Louisville og bor i øjeblikket i Portland, OR. I sin fritid, Dallon...

  • Emerging Tech

Mød den skiftende pitching-robot, der perfekt kan efterligne ethvert menneskeligt kast

baseballhitter svinger og misser

Hvem er din favorit baseball pitcher? Shane McClanahan? Sandy Alcantara? Justin Verlander? Uanset hvem du sagde, er to af de bedste sportsteknologiske virksomheder i USA - Rapsodo og Trajekt Sports - gået sammen om at bygge en robotversion af dem, og resultaterne er efter sigende uhyggeligt nøjagtige.

Okay, så vi taler ikke om walking-taling-pitching selvstændige robotter, så stor en sci-fi-tinget MLB-annonce som det ville være. Rapsodo og Trajekt har imidlertid kombineret deres betydelige kræfter for at kaste en række forskellige teknologier over problemet med at bygge en maskine der er i stand til nøjagtigt at simulere pitching-stilen for den spiller, du vil øve dig i at slå mod - og de har måske bare trukket det ud, også.

Læs mere
  • Smart hjem

De bedste bærbare kraftværker

EcoFlow DELTA 2 på bordet på campingpladsen til hurtig opladning.

Overkommelig og effektiv bærbar strøm er en nødvendighed i disse dage, og holder vores elektroniske enheder i drift, mens du er på farten. Men der er bogstaveligt talt snesevis af muligheder at vælge imellem, hvilket gør det meget svært at beslutte, hvilken mobilopladningsløsning der er bedst for dig. Vi har sorteret gennem utallige bærbare strømmuligheder og fundet frem til seks af de bedste bærbare strømforsyninger stationer for at holde dine smartphones, tablets, bærbare computere og andre gadgets fungerende, mens du lever af gitter.
Den bedste overordnede: Jackery Explorer 1000

Jackery har været en grundpille på det bærbare el-marked i flere år, og i dag fortsætter virksomheden med at sætte standarden. Med tre AC-stik, to USB-A- og to USB-C-stik har du masser af muligheder for at holde dine gadgets opladet.

Læs mere
  • Emerging Tech

CES 2023: HD Hyundais Avikus er en A.I. til autonom båd- og marinenavigation

Demonstration af NeuBoat niveau 2 autonomt navigationssystem på Fort Lauderdale International Boat Show

Dette indhold blev produceret i samarbejde med HD Hyundai.
Autonom køretøjsnavigationsteknologi er bestemt ikke noget nyt og har været undervejs i mere end et årti på dette tidspunkt. Men en af ​​de mest almindelige former, vi ser og hører om, er den type, der bruges til at styre styring i vejbaserede køretøjer. Det er ikke det eneste sted, hvor teknologi kan gøre en kæmpe forskel. Autonome køresystemer kan også tilbyde utrolige fordele for både og marinekøretøjer, hvilket er netop derfor har HD Hyundai afsløret sin Avikus AI-teknologi - til marine- og vandfartøjer.

For nylig deltog HD Hyundai i Fort Lauderdale International Boat Show for at demonstrere sit NeuBoat niveau 2 autonome navigationssystem til fritidsbåde. Navnet blander ordene "neuron" og "båd" sammen og er ganske passende, da Avikus' A.I. navigationsteknologi er en kernekomponent i løsningen, vil den håndtere selvgenkendelse, beslutninger i realtid og kontroller, når den er på vand. Selvfølgelig sker der en masse ting bag kulisserne med HD Hyundais autonome navigation løsning, som vi dykker ned i nedenfor -- HD Hyundai vil også introducere mere om teknologien på CES 2023.

Læs mere

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.

Digital Trends Media Group kan tjene en kommission, når du køber via links på vores websteder.