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我们的结构崩溃。所以我们如何建立他们留下来?

   2017-07-30 10:38   作者:   编辑:郭晴天
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  6.2级地震了意大利中部本周迄今导致的死亡至少250人。受害者的年龄从婴儿到养老金领取者,这是一个悲剧,我们不幸的见证。

  然而,这是写的,有故事的幸存者从废墟中被近24小时后主要的地震。

  这是一点:这不是地震声称受害者,但限制性结构的崩溃:建筑物、桥梁、挡土墙、堤坝等。

  2011年2月克赖斯特彻奇地震例如,185名受害者死于115年一个建筑。同时,人们从市中心建筑,收集Hagley公园——最近的开放空间——认识到最危险与周围结构。

  目前,已经有故事关于“建设法律松懈”在意大利是过错。但意大利是一个现代、发达国家,一些世界上最新的建筑设计标准,Eurocodes,适用。

  如果欧洲不能使它正确,谁能?

  但这是21世纪,所以防震建筑在哪里?

  取得进展

  这并不是说结构工程专业的努力不够。最近几十年已经看到了巨大的知识和方法在地震工程的改善。

  巨大的摇表存在测试全面结构;我们有复杂的结构行为的计算机模型;和新颖的测试方法,包括伪静态的和实时混合仿真。行业有长足的发展中能量吸收结构连接,如更换”地震保险丝”.

  最近可能影响最深远的哲学的发展是一个根本性的改变设计结构地震等极端事件的影响。在过去,还是在一些守则,结构工程师参与地震频率和强度的预测。

  他们会设计“一个500年”的活动,例如,推断出一个绝对的语句的结构安全假设的和未被注意的事件。

  当然,这样的地震,而毫无意义,因为它只是一个推断从已经发生的事情。认为在2011克赖斯特彻奇地震,垂直加速度超过1.0克(自由落体的建筑)广泛的观察到见过,之前也很少纽卡斯尔地震1989年,导致重大的提高抗震设计在澳大利亚。相当清楚的是,根据已经观察到的是什么证据不足可能会来。

  最近,“性能化设计”已成为这种进化的结果对威胁的性质的理解。在这种方法中,结构工程师使语句大致像“失败给定一个7级地震的概率是5%”。如果客户机、法规或社会更普遍的是,需要一个较低的概率失败,然后设计相应的改变。

  这些简单的语句掩饰这种设计理念变化的影响很大。决策的结构工程师删除一些地震事件的可能性,而不是集中在结构响应,非常正确。

  客户端或其他代理人持有所谓设计地震、咨询地震学家建议,遵守规定的社会理想。

  发展的瓶颈

  尽管已经进步,意大利和其他地震的证据是确凿:结构通常不抗震,人们死亡。为什么还这样?

  首先,最明显的是,已经存在的结构,没有建立与最新的技术或知识的好处。加强现有的结构是一个令人兴奋的研究领域,许多重要的基础设施已经经历了“地震改造”。

  尽管如此,尽管有大量的建筑物是脆弱的,如砖石结构和地震非常敏感。是广泛的成本效益比抗震能力接受社会?目前,答案似乎是:“不”。

  其次,还有一个基本缺乏知识结构在地震的行为。计算机模型是最佳逼近事实和实验测试是非常昂贵,所以通常局限于小规模或组件。

  甚至一些大摇表,花费数百万美元,能够全面的多层建筑,如颤抖EUCENTRE在欧洲,加州大学圣地亚哥分校在美国,和E-Defence在日本,不可能完全占满六个动作(翻译和三轴旋转)或交互(尽管考虑土壤结构的重要影响正在取得进展).

  第三,有限的研究资金的竞争相当激烈,和学者只是一个格兰特周期远离不能继续他们的工作。这有助于“的”研究项目与有限的范围和潜力。

  政府资金来源也减少在许多国家,与私人企业的期望将基金的研究。但这主要关注项目,导致“就业和经济增长”。

  现状是不足以解决研究特大型项目,代表的抗震结构挑战。相反,一个主要的国际努力类似于大型强子对撞机(lhc)是必要的。令人高兴的是,有一丝的这样一个新兴的努力全球地震模型项目。

  最新的研究成果往往需要几十年实践。后(最终)扎根在学术社区,一个想法可能使有关的标准化委员会。

  这些委员会通常由关键利益相关者:政府、私营企业和学者(如果他们的关键性能指标允许)。也许有些受益于这一想法,有些不是,但是如果所有的利益相关者(最终)同意,这个想法就变得标准化的下一个发布代码的练习(最终)。

  在公共安全方面,这样的保守主义是可以理解的,但不延误。

  所有这肯定是不小的安慰,今晚意大利Amatrice和周围的人。但对他们来说,那些不幸会追随他的脚步,我们的研究和行业必须努力做得更好。

  我们必须致力于消除任何人工壁垒,促进快速research-informed改进结构和公共安全。