Одно дело испытывать модели сооружений на сейсмоплатформе и совсем другое дело воздействовать на существующее здание силой в 50 тонн. Группа во главе с исследователем из Университета в Буффало Андреасом Ставридисом (Andreas Stavridis) решила использовать редкую возможность испытать поврежденное землетрясением здание в Эль-Сентро, штат Калифорния, доведя его до грани полного разрушения.
«Люди не позволят тебе испытать и повредить реальные здания, — говорит Ставридис. — Это очень редкий случай, когда мы имеем возможность разместить датчики и испытательное оборудование в поврежденном здании и получить необходимые данные».
Исследование проведено совместно с Университетом Тафтса, получившем грант в более чем 390000$ от Национального научного фонда (National Science Foundation). Исследователи будут использовать данные полученные с тестов для того, чтобы лучше понимать, как поврежденные здания ведут себя при сейсмических воздействиях и улучшения оборудования для испытаний моделей. Полученные данные также будут использованы для совершенствования методов идентификации повреждений и помогут разработать индекс повреждений для определения состояния сооружений до и после воздействия критических нагрузок.
В ноябре исследователи установили в бывшем складском здании, построенном сто лет назад, камеры, более ста датчиков и испытательное оборудование, заимствованное в Калифорнийском университете Лос-Анжелеса. Затем они воздействовали на двухэтажное строение нагрузкой с частотой колебаний совпадающей с собственной частотой здания, что привело к резонансной вибрации, которая ощущалась на расстоянии в 200 ярдов.
Сооружение было идеальным объектом для испытания благодаря своей конструктивной схеме и планировке – железобетонный каркас с заполнением стен из кирпича. Считавшееся не подлежащим восстановлению после мексиканского землетрясения 2010 года складское здание, оказалось прочнее, чем ожидали исследователи, хотя несколько стен были разрушены между тестами.
«Подобная конструктивная система уязвима к серьезным повреждениям во время землетрясений, — говорит Ставридис. — Хотя строительство этого типа сооружений было запрещено после землетрясения в Лонг-Бич 1933 года, сотни строений еще эксплуатируются в городах по всей Калифорнии, и подобная система широко используется в Латинской Америке, Азии, странах Средиземноморья».
Для получения разрешения на проведение испытания Ставридису потребовалось более двух лет. Для этого Ставридису пришлось договариваться с владельцами здания, юристами, подрядчиками, городскими властями и руководством университета. Но в конце концов, исследователи добились своего. Они хотели испытать реальное сооружение, а владелец здания, столкнувшийся с большими затратами по сносу, хотел уменьшить эти затраты. «Ситуация была выгодна всем. Владелец получил помощь в сносе здания, а мы получили шанс испытать здание, которое мы не смогли бы испытать ни в каких других обстоятельствах».
Источник: Phys.org