Seismiset rakennuksen (tai anti-seismiset) sisältää tutkimuksen käyttäytymistä rakennusten ja rakenteiden kohteena dynaamisen kuormituksen tyypin seismiset ja rakennusten ja maanjäristyksen kestäviä infrastruktuuria.
Maanjäristyksen kestävän rakentamisen päätavoitteet ovat:
Maanjäristyksiä kestävät rakennusmenetelmät, enemmän tai vähemmän intuitiiviset tai perustuvat aikaisempien maanjäristysten kokemuksiin, ovat olleet olemassa vähintään 2000 vuotta. Ne ovat antaneet monille kirkoille, temppeleille, moskeijoille, pagodeille ja monille linnoille mahdollisuuden kestää joskus merkittäviä maanjäristyksiä. Tämä pätee esimerkiksi inkojen kaupunkeihin, mukaan lukien erityisesti Machu Picchu , joiden kivisarjat ovat merkittäviä esimerkkejä maanjäristyksiä kestävästä arkkitehtuurista. Samoin toisella puolella maailmaa Tokion keisarillinen palatsi ja sitä ympäröivät lähellä olevat muurit, jotka koostuvat massiivisista kivilohkoista, ovat kestäneet voimakkaita vapinoita paremmin kuin monet modernit rakennukset, melko samanlaisten tekniikoiden ansiosta. Inkat.
Ensimmäiset eurooppalaiset maanjäristyssäännöt syntyivät Napolissa Bourbonien tahdon ansiosta kauhean maanjäristyksen jälkeen, joka tapahtui vuonna 1783 Etelä-Calabriassa.
Maanjäristyksen kestävät rakennusstandardit ovat joukko suunnittelu- ja rakennussääntöjä , joita on sovellettava rakennuksiin niin, että ne ovat mahdollisimman kestäviä maanjäristykselle .
Euroalueelle eurokoodit (1–9) ovat olleet välttämättömiä rakennelaskennassa (betoni, metalli, puu ...), mutta maanjäristyksen kannalta tärkein on Eurokoodi 8, jossa esitetään yhteenveto eri seismisiltä alueilta erilaisia sovellettavia toimenpiteitä. Jälkimmäinen ei ole millään tavalla kiinteitä sääntöjä, kuten PS-MI, se perustuu vanhaan PS-92: een ja uusiin eurokoodeihin.
Alueen luonne on tärkeä (seisminen maaperäluokka A: sta E: hen): irtonaisten sedimenttien läsnäolo voi paikallisesti vahvistaa seismisiä aaltoja . Jälkimmäiset mahdollistavat maaperän kiihtyvyyskertoimen määrittelemisen, joka sitten voidaan laskea mallinnamalla rakennusten siirtymät.
Ennen 1960-lukua rakenteet laskettiin joskus yksinkertaisesti lisäämällä staattinen vaakasuuntainen voima. Tämä jätti täysin huomiotta maaliikkeiden taajuussisältöön ja rakenteiden erityisiin värähtelymuotoihin liittyvät resonanssiilmiöt .
Klassisesti rakennuksia pidetään useina oskillaattoreina : useita massoja, jotka on kytketty toisiinsa ja maahan jousien ja iskunvaimentimien avulla, mallinnettu tangoilla tai äärellisillä elementeillä .
Avaruudessa solmulla on kuusi vapausastetta ; tietyt mallinnukset vähentävät tätä määrää.
Jäljellä alalla joustava ja lineaarinen, suhde vektori on voima ja siirtymä liittyy matriisin ja jäykkyys vakiona ajan.
Tällä alalla on kaksi päämenetelmää, jotka perustuvat liikennemuotojen hajoamisen periaatteeseen:
Se kokoaa yhteen suuren osan asioista, koska rakennuskantaa uudistetaan noin 1 prosentin vuosivauhdilla. Kaikkien rakennusten saaminen standardien mukaiseksi vanhoja rakennuksia vakiinnuttamatta kestää noin vuosisadan. Joskus nämä toiminnot voivat liittyä eristykseen, äänieristykseen ja energiansäästöön, jotka vähentävät kokonaiskustannuksia.
Pelkästään teknisellä tasolla suuria vaikeuksia on luotettavien tietojen saaminen olemassa olevan rakenteen suhteen jäykkyyden ja vastuksen suhteen. Tämä tieto on todellakin välttämätöntä rakennuksen alkukapasiteetin arvioimiseksi ja sitten voidakseen valita sopivan raudoituksen. Eurokoodi 8-3 käsittelee näitä pisteitä melko laadullisella tasolla ja antaa joitain laskentatyökaluja. Mutta insinööri on edelleen melko avuton, kun olemassa olevat tiedot ovat niukat tai liian epävarmat.
Maantieteellisen sijaintinsa vuoksi Japani on epäilemättä edistynein maa maanjäristystekniikan alalla. Pitkästi tietoinen riskeistä, japanilaiset ovat vuosikymmenien ajan kehittäneet maanjäristyksille kestäviä rakennusstandardeja (joita löytyy muinaisista shintopyhäkköistä ). Moderni tekniikka kehitettiin ja otettiin käyttöön vuoden 1923 Kantō-maanjäristyksen jälkeen . Kuitenkin Koben maanjäristys 1995 kehotti insinöörit tehostamaan edistystä tällä alalla. Näin japanilaisista rakenteista on ajan mittaan tullut turvallisimpia maailmassa.
Aikana maanjäristys 11. maaliskuuta, 2011 vuonna Tōhokun alueella , Japanin maanjäristys nero osoittautunut hyväksi: ei rakennus luhistui vaikka suuruus oli 9 on magnitudiasteikko hetken . Varmasti sillat putosivat, tiet avautuivat kahtia, tulipalot levisivät ja sisätilat tuhosivat maanjäristyksen väkivalta, mutta kaikki rakennukset pysyivät paikallaan, kuten ruoko, joka taipuu, mutta ei murdu, koska jopa korkeammat rakennukset, jotka pystyttivät pitkään (juuri matalan eristysstandardin takia ) tai 634 metrin korkeudella oleva Tokyo Sky Tree ei kärsinyt vahinkoa.
Seismiset riskit ovat Japanissa sellaisia, että rakennusten suunnittelun lisäksi niiden pohjaratkaisu on myös suunniteltu kokonaan vastustamaan maanjäristyksiä (ei kaapia tai kehystä makuuhuoneessa jne.). Lisäksi liikkumisvälineet on suunniteltu myös välttämään kaikki katastrofit, kuten shinkansen (japanilainen suurnopeusjuna), joka automaattisesti pysäyttää moottorinsa pienimmällä kiskojen tuntemalla. Esimerkiksi aikana maanjäristys 11. maaliskuuta 2011 , yksikään Shinkansen käytössä on 300 km / h kiskoilta.
Eurocode 8 on omistettu "Suunnittelu ja rakenteiden suunnittelussa maanjäristyksenkestävyyttä" , ja temaattisesti laski, että esimerkiksi:
Sen tarkoituksena on varmistaa, että seismisillä vyöhykkeillä olevat rakennukset ja maa- ja vesirakennustyöt eivät vaaranna ihmisten elämää, eivät rajoita aineellisia vahinkoja ja että tärkeät pelastuspalvelurakenteet pysyvät toiminnassa.
Ranskassa, jossa maanjäristyksiä kestävät määräykset ovat olleet voimassa vuodesta 1969 , lailliset lait, asetukset, määräykset ja kiertokirjeet muodostavat seismisen riskin ehkäisemistä koskevat säännökset. Määräyksissä on aina keskitytty uusiin rakennuksiin. Sen päivitettiin erityisesti vuonna 1982 ja vuonna 1991, ja sen pitäisi kehittyä Tōhokun Tyynenmeren rannikolla vuonna 2011 tapahtuneen maanjäristyksen ja Euroopan lainsäädännön mukaisesti .
Toukokuussa 1988 Bridgesin pääinsinööri Jacques Tanzi sai tehtäväkseen perustaa ja johtaa tutkimus- ja ehdotusryhmää, joka kehittäisi luonnoksia säädösteksteiksi, asetuksiksi ja määräyksiksi lain mukaisesti ilman oikeudellista käännöstä uudelleen vuonna 2010. aihetta näyttää olevan käsitelty Ranskassa vähän, lukuun ottamatta puutteellisesti, tätä aihetta käsittelevässä väitöskirjassa sekä AFPS: ssä ja muutamissa ranskalais-sveitsiläisissä tai ranskalais-italialaisissa konferensseissa. Joitakin rakennuksia voidaan pitää etusijalla, mukaan lukien sairaalat, kun ne ovat vanhoja, koska ne liikkuvat hyvin seismisessä kriisissä.
1990-luvulta lähtien YK: n edistämän luonnonkatastrofien ehkäisemisen kansainvälisen vuosikymmenen (DIPCN ) puitteissa on laskettu intensiteetin (tai kiihtyvyyden) ylittymisen vuotuista määrää tietyille riskialueille ja tietyn paluukauden GSHAP-projektin ( Global Seismic Hazard Assessment Program ) avulla, josta saadaan tarkempia informatiivisia karttoja seismisistä vaaroista maailmassa.
Paleoseismisuus osoittaa Ranskassa ja ympäri maata sellaisten suurten maanjäristysten esiintymisen, joiden paluuaika on suurempi kuin historiallinen ajanjakso, mutta jotka voivat olla tuhoisia. Tiettyjen vaarassa olevien rakenteiden (patot, ydinlaitokset jne.) Mitoituksessa ja / tai maanjäristyksen kestävässä vahvistuksessa on otettava tämä huomioon.
Vuonna 2001 avattiin yleisölle BRGM- tietokanta (www.neopal.net) suurkaupunkiseudulla Ranskassa ja Länsi-Intiassa sijaitsevien neotektonisten muodonmuutosten ja paleoseismien indekseistä. Ohjausryhmä kokoontuvat BRGM, EDF , IRSN , The CEA havaitseminen ja geofysiikan laboratorio , Pierre-et-Marie Curie University (Pariisi VI) ja CEREGE. Ennuste, joka aiemmin oli pääosin deterministinen, kehittyy integroimalla yhtä todennäköisiä tutkimuksia, jotka ovat johtaneet vaaravyöhykkeiden tarkistamiseen (myös integroimalla pohjoisnavan jää sulamiseen liittyvä todennäköinen eustaattinen tasapainotus, joka keventää massan lepoa ANR rahoitti vuonna 2005 ( noin 4,2 miljoonan euron hankepyynnön kautta) CATEL- ohjelmaa ( Tellurin katastrofit ja tsunami ), sitten vuonna 2008 "RiskNat" -ohjelmaa. " - Pariisin maailman fysiikan instituutti on yksi toimijoista, jotka ovat mukana maanjäristystekniikan parantamiseksi tarvittavassa edistyneessä tiedossa.
Sisään Toukokuu 2011määräykset ovat kehittymässä yhdenmukaisiksi Eurocode 8: n kanssa, joka muuttaa rakennustapaa (suunnittelusta toteutukseen, mukaan lukien asennus, sertifiointi), johon kaikki rakennusalan ammattilaiset osallistuvat. Kaikki rakennukset, joille rakennuslupa on haettu1. st toukokuu 2011on huolestunut. Lainsäätäjä säätää siirtymäkaudesta, jonka aikana vanha asetus on voimassa (vuoteen 2010 asti)31. lokakuuta 2012 Ranskassa, sitten työnnettiin takaisin 1. st tammikuu 2014); Huomioitavat kiihtyvyysarvot muutetaan1. st toukokuu 2011, mutta aiemmat maanjäristyksen kestävät säännöt (PS92 2004) pysyvät voimassa luokan II, III tai IV rakenteille, joista on tehty rakennuslupahakemus, ennakkoilmoitus tai lupa töiden aloittamiseen.
4 suunnitteluperiaatetta vallitsee:
Nykyisten suojeltavien rakennusten (muistomerkit, ydinvoimalaitokset jne.) Testit tehtiin Grenoblessa: maassa olevien reikien ruudukko, keskusta olisi suojattu seismisiltä aaltoilta
Vuoden 1983 maanjäristyksen jälkeen belgialaisille seismologeille annettiin lisäresursseja riskinarviointien tarkentamiseksi.
Uusissa rakenteissa seisminen mitoitus on säännelty Sveitsin insinöörien ja arkkitehtien seuran (SIA) kantavien rakenteiden SIA 260–267 standardeissa. Sveitsiläinen standardi SIA 469 (1997) suosittelee, että olemassa olevan rakenteen seismiset turvallisuudet tarkistetaan suurten muutos-, muutos- tai kunnostustöiden aikana, käytön vaihdon aikana tai kun havainto viittaa riittämättömään turvallisuuteen. Kun uudet standardit kantaville rakenteille SIA 261–267 ilmestyivät vuonna 2003, seismisiä voimia koskevia oletuksia tarkistettiin ylöspäin uuden vaaraa koskevan tiedon valossa. Tarve välttää suhteettomia seismiset vahvistuskustannukset ja tarjota luotettavia menetelmiä olemassa olevien rakenteiden seismisen turvallisuuden arvioimiseksi tuntui heti. Vuonna 2004 SIA: n työryhmä, jonka osittain rahoittaa liittovaltion ympäristövirasto (FOEN), julkaisi SIA 2018: n teknisen oppaan "Olemassa olevien rakennusten seismisen turvallisuuden todentaminen", joka toimii siten viiteasiakirjana maanjäristyksen arvioinnissa. - olemassa olevien rakennusten kestävä turvallisuus ja mahdollisten vahvistamistoimien suhteellisuuden arviointi. Vuonna 2017 SIA 2018: n tekniset eritelmät korvattiin SIA 269/8 -standardilla "Kantavien rakenteiden huolto - maanjäristykset". Tämä uusi standardi säilyttää SIA 2018: n teknisten eritelmien perusperiaatteet, mutta sen soveltamisala kattaa kaikki kantavat rakenteet. Siinä otetaan käyttöön myös uusia menetelmiä riskien vähentämisen kvantifioimiseksi toteuttamalla toimenpiteitä seismisen turvallisuuden parantamiseksi.