De mest jordbävningsbeständiga strukturerna på jorden

När våra stadskärnor blir tätare befolkade ingenjörer ständigt efter att maximera detta utrymme genom att bygga uppåt snarare än utåt. Som ett resultat har vi sett massiva skyskrapor växa upp i storstäder runt om i världen. Men några av de mest befolkade områdena på jorden är också utsatta för jordbävningar. Som historien har visat gång på gång kan en massiv darrning i en dåligt utformad stadskärna få kostsamma och, viktigast av allt, dödliga konsekvenser. Det är därför jordbävningssäkra byggnader, även kända som jordbävningsresistenta byggnader, blir allt vanligare.

I ett försök att förhindra skador under en jordbävning har många jordbävningsbenägna städer infört omfattande tekniska standarder för nya höghus samt eftermonteringsstandarder för äldre enheter. Men bara för att en byggnad är robust betyder det inte att den inte kan ha stil. Vi har samlat de mest fantastiska och vackra jordbävningssäkra byggnaderna från hela världen.

Taipei 101 (Taipei, Taiwan)

1 av 2

Taipei 101 var 1 667 fot hög och den högsta byggnaden i världen när den stod färdig 2004. Även om den kanske inte längre har anspråk på denna tekniska titel, rymmer Taipei 101 fortfarande några av de mest imponerande seismiska och väderbeständiga teknologierna som någonsin designats. Taipei 101 använder en massiv inre dämpare för att kontrollera svajning och minimera risken för strukturella skador eller fel, vilket gör den till en mycket jordbävningsbeständig byggnad. Målet med en sådan dämpare är inte att förhindra svajning i allmänhet, utan att istället försöka kontrollera denna rörelse.

Denna avstämda massdämpare väger 728 ton och är upphängd mellan 87:e och 92:a våningen. Under en jordbävning eller kraftiga vindar motverkar pendeln byggnadens rörelser. 2005, under tyfonen Soudelor, blåste Taipei 101 upp sig med vindar på 100 miles per timme och till och med en vindby på 145 mph. Däremot dämparen — som konstruerades för ett maximum vindhastighet på 135 mph — klarade bokstavligen stormen. Du kan titta på pendeln i rörelse under tyfonen Soudelor.

Shanghai Tower (Shanghai, Kina)

Bill Perry

Stående mer än 2 000 fot högt, är Shanghai Tower den näst högsta byggnaden på planeten. Tyvärr ligger Shanghai i ett seismiskt aktiva området och platsen för tornet består huvudsakligen av mjuk, lertung jord. För att stärka grunden och göra den mer av en jordbävningssäker byggnad, inkorporerade ingenjörer 980 pålar - ungefär 300 fot djupa - säkrade inom 2,15 miljoner kubikfot från förstärkt betong.

Precis som Taipei 101 använder Shanghai Tower också en avstämd massdämpare för att kontrollera svaj under en jordbävning eller kraftiga vindar. Med en vikt på 1 000 ton, dämpar spjället i Shanghai Tower enheten som används i Taipei 101 med mer än 200 ton. När byggnaden svajar, viktens tröghet räknare denna rörelse. För optimal utjämning håller en serie stötdämpare pendeln från att svänga för långt eller för snabbt.

Transamerica Pyramid (San Francisco, Kalifornien)

Wasin Pummarin/123RF

A studie publicerad 2016, uppgav att nuvarande prediktiva jordbävningsmodeller avsevärt kan underskatta potentialen för nästa massiva darrning att drabba Bay Area. Denna framtida chock är just nu förutspått att vara minst lika stark som det ökända Northridge-skalvet från 1994 med magnituden 6,7 och Transamerica Pyramid - för närvarande den högsta byggnaden i San Francisco - var värd för att motstå det oundvikliga Big Ett.

Själva byggnaden sitter på en 52 fot djup grund av betong och stål som var designad att röra sig med jorden under ett skalv. Exteriören är gjord av prefabricerad kvartsaggregat, stöttad med förstärkningsstänger vid fyra punkter på varje nivå. Under jordbävningen i Loma Prieta 1989 med magnituden 6,9 skakade byggnaden i mer än en minut och den översta våningen svajade från sida till sida nästan en fot, men byggnaden hade inga strukturella skada. En serie av sensorer installerad i byggnadens ram mäter horisontell förskjutning och enligt U.S. Geological Survey kunde Transamerica Pyramid motstå en ännu större seismisk händelse. Det kan vara en verkligt jordbävningssäker byggnad.

Mori Tower (Tokyo, Japan)

Japan ligger i en av de mest seismiskt aktiva regionerna på planeten. Varje år upplever landet mer än 100 000 jordbävningar, enligt till Seismology Society of Japan. Efter den katastrofala jordbävningen i Hanshin 1995 - eller Kobe-jordbävningen är det mer allmänt känt - landet beordrade nya tekniska standarder och genomgripande renoveringar för att förhindra liknande förödelse i området framtida.

Mori Tower är en av de högsta byggnaderna i Tokyo och enligt dess officiella hemsida, tornet designades för att vara en "en "stad att fly in i" snarare än en stad från vilken människor flyr." För att uppfylla detta ambitiösa mål, Mori Tower har några av de mest sofistikerade rörelseabsorberande, jordbävningsbeständiga byggnadsteknikerna någonsin genomförs.

Liksom Taipei 101 använder Mori Tower spjällteknik för seismiskt motstånd. Men istället för att implementera en massiv avstämd dämpare använder Mori Tower 192 vätskefyllda stötdämpare. Dessa semi-aktiva spjäll är fyllda med en tjock olja, och när tornet börjar svaja - som ett resultat av darrningar eller kraftiga vindar - är denna olja berusad i motsatt riktning för att motverka och/eller minimera denna svajning.

New Wilshire Grand Center (Los Angeles, Kalifornien)

Södra Kalifornien är sedan länge väntat för en massiv jordbävning och detta var känt även före en nytt identifierat fel i området som kan skapa en jordbävning på 7,4 magnitud. Med denna ganska otäcka kunskap i åtanke har Los Angeles några av de mest expansiv seismiska byggregler i landet. Faktum är att i 2015, mer än 15 000 byggnader krävdes ombyggda för att möta dessa nya riktlinjer.

Som man kunde föreställa sig, genomgick den högsta byggnaden i Los Angeles, New Wilshire Grand-tornet, ganska rigorösa seismiska modellering i förväg. Under testningen insåg man att en jordbävning kunde skapa katastrofala whiplash på de översta våningarna i byggnaden. För att motverka detta implementerade teamet 30 stödben längs tre sektioner av byggnaden. Stödben är hängslen som bildar trianglar som sträcker sig från centrum av komplexet till byggnadens yttre pelare, vilket gör att anläggningen kan motstå vertikala och laterala krafter.

För att ytterligare stödja dessa stödben inkorporerade ingenjörer en serie så kallade buckling-retrained stag till varje enhet. Dessa specialiserade hängslen kan sträckas och även komprimeras utan buckling. Själva byggnaden ligger på en 17,5 fots betongfundament och den seismiskt kunniga skyskrapan använder också en fog mellan basen och tornet som kan upprätthålla upp till 1,5 fots svaj.

Sabiha Gökçen flygplats (Istanbul, Turkiet)

1999 drabbades Istanbul av en jordbävning med magnituden 7,4 och dödade 17 000 människor. Eftersom staden ligger nära de arabiska, afrikanska och eurasiska tektoniska plattorna, är ett annat stort skalv projicerade kommer att ske inom de närmaste 30 åren. Med det i åtanke designade ingenjörer Istanbuls flygplats Sabiha Gökçen för att kunna motstå nästa oundvikliga seismiska chock. Flygplatsen gör nu anspråk på den höga och mycket specifika titeln som världens största seismiskt isolerade byggnad.

Det två miljoner kvadratmeter stora komplexet sitter ovan marken på mer än 300 seismiska isolatorer. Dessa individuella lager skiftar med jordbävningens vågningar, vilket gör att hela byggnaden kan röra sig som en enhet. Denna design minskar accelerationen som byggnaden skulle uppleva under en jordbävning med 80 procent.

Komatsu Seiren (Nomi, Japan)

Komatsu Seiren

Inte alla jordbävningssäkra byggnadskonstruktioner använder de mest sofistikerade dämparna eller seismiska isolatorerna för att skydda byggnader under stora seismiska förändringar. En japansk textilfirma, Komatsu Seiren, nyligen använt höghållfast garn som utvecklats från kolfiber för att förstärka sin anläggning i Nomi, Japan. Arkitekterna Kengo Kuma och Associates fäste sedan mer än 1 000 av dessa höghållfasta stavar på taket på anläggningen. Inne i showroomet, en annan "ridå” av nästan 3 000 ytterligare stavar ger ytterligare strukturell förstärkning. Tillsammans hjälper dessa system till att minimera horisontell krafter som utövas under en jordbävning.

Dallon Adams är examen från University of Louisville och bor för närvarande i Portland, OR. På sin fritid, Dallon...

  • Emerging Tech

Möt den spelföränderliga pitching-roboten som perfekt kan efterlikna alla mänskliga kast

baseballhitter svänger och missar

Vem är din favorit baseball pitcher? Shane McClanahan? Sandy Alcantara? Justin Verlander? Oavsett vem du sa, två av de främsta sportteknikföretagen i USA – Rapsodo och Trajekt Sports – har gått ihop för att bygga en robotversion av dem, och resultaten är enligt uppgift kusligt korrekta.

Okej, så vi pratar inte om fristående robotar som går-talar-pitchar, så bra en vetenskaplig MLB-annons som det skulle vara. Men Rapsodo och Trajekt har kombinerat sina betydande krafter för att kasta en mängd olika teknologier på problemet med att bygga en maskin som kan exakt simulera pitching-stilen för vilken spelare du vill träna på att slå mot - och de kanske bara har lyckats, för.

Läs mer
  • Smart hem

De bästa bärbara kraftverken

EcoFlow DELTA 2 på bordet på campingen för snabbladdning.

Prisvärd och effektiv bärbar ström är en nödvändighet i dessa dagar, och håller våra elektroniska enheter i drift när du är på språng. Men det finns bokstavligen dussintals alternativ att välja mellan, vilket gör det mycket svårt att bestämma vilken mobilladdningslösning som är bäst för dig. Vi har sorterat igenom otaliga bärbara kraftalternativ och kommit fram till sex av de bästa bärbara krafterna stationer för att hålla dina smartphones, surfplattor, bärbara datorer och andra prylar fungerande medan du lever av rutnät.
Bäst totalt sett: Jackery Explorer 1000

Jackery har varit en stöttepelare på den bärbara kraftmarknaden i flera år, och idag fortsätter företaget att sätta standarden. Med tre AC-uttag, två USB-A och två USB-C-kontakter har du massor av alternativ för att hålla dina prylar laddade.

Läs mer
  • Emerging Tech

CES 2023: HD Hyundais Avikus är en A.I. för autonom båt- och marinnavigering

Demonstration av NeuBoat nivå 2 autonomt navigationssystem på Fort Lauderdale International Boat Show

Detta innehåll producerades i samarbete med HD Hyundai.
Autonoma fordonsnavigeringsteknik är verkligen inget nytt och har varit på gång i mer än ett decennium vid denna tidpunkt. Men en av de vanligaste formerna vi ser och hör om är den typ som används för att styra styrning i vägbaserade fordon. Det är inte det enda stället där teknik kan göra stor skillnad. Autonoma körsystem kan erbjuda otroliga fördelar för båtar och marina fordon, vilket är just därför har HD Hyundai avslöjat sin Avikus AI-teknik - för marina och vattenfarkoster.

På senare tid deltog HD Hyundai i Fort Lauderdale International Boat Show för att demonstrera sitt autonoma navigationssystem NeuBoat nivå 2 för fritidsbåtar. Namnet blandar ihop orden "neuron" och "båt" och är ganska passande eftersom Avikus A.I. navigationsteknik är en kärnkomponent i lösningen kommer den att hantera självigenkänning, realtidsbeslut och kontroller när den är på vatten. Naturligtvis händer det mycket bakom kulisserna med HD Hyundais autonoma navigering lösning, som vi kommer att dyka in i nedan -- HD Hyundai kommer också att presentera mer om tekniken på CES 2023.

Läs mer

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.

Digital Trends Media Group kan tjäna en provision när du köper via länkar på våra webbplatser.