A szeizmikus épület (vagy antiszeizmikus) magában foglalja a dinamikus terhelésnek kitett épületek és építmények szeizmikus, valamint épületek és földrengésekkel szemben ellenálló infrastruktúra viselkedésének tanulmányozását .
A földrengés-ellenálló építkezés fő célkitűzései:
Legalább 2000 éve léteznek többé-kevésbé intuitív vagy a múltbeli földrengések tanulságain alapuló földrengés-ellenálló építési módszerek. Lehetővé tették, hogy sok templom, templom, mecset, pagoda és sok kastély ellenálljon az olykor jelentős földrengéseknek. Például az inkák városai, köztük különösen Machu Picchu , amelyek kőszerelvényei a földrengésekkel szemben ellenálló építészet figyelemre méltó példái. Ugyanígy a világ túlsó felén a tokiói császári palota és a környező, hatalmas kőtömbökből álló falak is ellenálltak az erős sokkoknak, sok modern épületnél jobban, az ehhez hasonló technikáknak köszönhetően. az inkák.
Az első európai földrengés-szabályozás Bourbonék akaratának köszönhetően született Nápolyban az 1783-ban Calabria déli részén történt szörnyű földrengés után .
A földrengés-ellenálló építési szabványok olyan tervezési és építési szabályok összességét kell alkalmazni, amelyeket az épületekre alkalmazni kell, hogy azok a lehető legjobban ellenálljanak a földrengésnek .
Az euróövezet számára az eurokódok (1-től 9-ig) elengedhetetlenné váltak a szerkezeti számításhoz (beton, fém, fa ...), de a földrengés szempontjából a legfontosabb az Eurocode 8, amely összefoglalja a szeizmikus zónák különféle alkalmazandó intézkedések. Ez utóbbi semmiképpen sem olyan rögzített szabály, mint a PS-MI, a régi PS-92-re és az új Eurokódexekre épül.
A helyszín jellege fontos (szeizmikus talajosztály A-tól E-ig): a laza üledékek jelenléte lokálisan felerősítheti a szeizmikus hullámokat . Ez utóbbiak lehetővé teszik a talajgyorsulás együtthatójának meghatározását, amely ezt követően lehetővé teszi a számítást az épületek elmozdulásainak modellezésével.
Az 1960-as évek előtt a szerkezeteket néha egyszerűen statikus vízszintes erő hozzáadásával számolták ki. Ez teljesen figyelmen kívül hagyta a földmozgások frekvenciatartalmához és a szerkezetek sajátos rezgési módjaihoz kapcsolódó rezonanciajelenségeket.
Klasszikusan az épületeket több oszcillátornak tekintik : több tömeg kapcsolódik egymáshoz és a talajhoz rugókkal és lengéscsillapítókkal, rudak vagy véges elemek által modellezve .
Az űrben egy csomópont hat fokú szabadsággal rendelkezik ; bizonyos modellezések csökkentik ezt a számot.
Fennmaradó területén rugalmas és lineáris, a kapcsolat a vektor az erő -elmozdulás magában foglalja a mátrix a merevség időben állandó.
Ezen a területen két fő számítási módszer létezik, a modális lebontás elvén alapulva:
A kérdések nagy részét összefogja, mivel az épületállomány évente körülbelül 1% -os megújulással jár, körülbelül egy évszázadra lenne szükség ahhoz, hogy az összes épület színvonalas legyen a régi épületek megerősítése nélkül. Néha ezek a műveletek összekapcsolódhatnak szigeteléssel, hangszigeteléssel és energia-megtakarítással, amelyek csökkentik az összköltséget.
Pusztán technikai szinten a nagy nehézség abban áll, hogy megbízható adatok állnak rendelkezésre a meglévő szerkezetére vonatkozóan, a merevség és az ellenállás szempontjából. Ez a tudás valóban szükséges az épület kezdeti kapacitásának felméréséhez, majd a megfelelő megerősítés megválasztásához. Az Eurocode 8-3 ezeket a pontokat meglehetősen minőségi szinten kezeli és ad néhány számítási eszközt. De a mérnök még mindig eléggé tehetetlen, ha a meglévő adatok szűkösek vagy túl bizonytalanok.
Földrajzi elhelyezkedése miatt Japán kétségtelenül a legfejlettebb ország a földrengéstechnika kérdésében. A kockázatok régóta tisztában vannak azzal, hogy a japánok évezredek óta földrengésálló építési szabványokat dolgoztak ki (amelyek megtalálhatók az ősi sintó szentélyekben ). A modern technikákat ezután fejlesztették ki és vezették be az 1923-as Kantō-földrengés után . Az 1995-ös kobei földrengés azonban arra hívta fel a mérnököket, hogy fokozzák a további előrelépéseket ezen a területen. A japán építkezések idővel így váltak a legbiztonságosabbá a világon.
A Tōhoku régióban 2011. március 11-én történt földrengés során a japán földrengés zsenialitása bebizonyította értékét: egyetlen épület sem omlott össze akkor sem, amikor a 9-es erősség volt a pillanat nagyságrendjében . Természetesen hidak estek le, az utak ketté nyíltak, a tűz továbbterjedt és a belső téreket feldúlták a földrengés erőszakos hatásai, de az összes épület állva maradt, mint a nád, amely meghajlik, de nem törik össze, mert még a hosszabb ideig álló magasabb épületek is (pontosan az alacsony szigetelési színvonal miatt ), vagy a 634 méter magasságú Tokyo Sky Tree nem szenvedett kárt.
A szeizmikus kockázatok Japánban olyanok, hogy az épületek tervezésén kívül azok elrendezését is teljes egészében a földrengésekkel szemben ellenállják (hálószobában nincs szekrény vagy keret stb.). Ezenkívül a mozgás eszközeit úgy tervezték, hogy elkerüljék a katasztrófákat, például a shinkansent (japán gyorsvonat), amely automatikusan megállítja motorjait a sínek legkisebb rángatásánál . Például a 2011. március 11-i földrengés során egyik 300 km / h sebességgel üzemelő shinkansen sem siklott le.
Az Eurocode 8 a "Földrengés-ellenálló szerkezetek megtervezése és megtervezése" elnevezéssel foglalkozik , és tematikusan elutasítják, például:
Célja annak biztosítása, hogy a szeizmikus zónákban lévő épületek és mélyépítési munkák ne veszélyeztessék az emberi életet, ne korlátozzák az anyagi károkat, és hogy a polgári védelem fontos struktúrái továbbra is működőképesek maradjanak.
Franciaországban, ahol 1969 óta léteznek földrengés-ellenálló előírások , törvények, rendeletek, rendeletek és körlevelek alkotják a szeizmikus kockázat megelőzésére vonatkozó szabályokat. A szabályozás mindig az új épületekre összpontosított. Különösen 1982-ben, majd 1991-ben frissítették, és a Tōhoku csendes-óceáni partvidékén a 2011-es földrengést és az európai jogszabályokat követve kell kialakulnia .
1988 májusában Jacques Tanzi urat, a Bridges általános mérnökét egy tanulmányi és javaslattevő csoport felállításával és vezetésével vezették be a jogszabályok tervezeteinek, rendeleteinek és rendeleteinek tervezeteinek kidolgozása céljából, a törvény alkalmazásában, 2010-ben ismételten jogi fordítás nélkül. Úgy tűnik, hogy a témát Franciaországban kevéssé kezelték, kivéve hiányosan, ezzel a témával foglalkozó doktori disszertáció, valamint az AFPS és néhány francia-svájci vagy francia-olasz konferencia. Egyes épületek prioritásnak tekinthetők, ideértve a kórházakat is, amikor öregek, mert szeizmikus válság esetén nagyon mozgósítani fogják őket.
Az 1990-es évek óta a természeti katasztrófák megelőzésének nemzetközi évtizede (DIPCN , az ENSZ által támogatott) keretében az intenzitás (vagy gyorsulás) túllépésének éves mértékét kiszámították egyes veszélyeztetett területeken és egy adott visszatérési időszak a GSHAP projekttel ( Globális Szeizmikus Veszélyek Értékelési Programja ), amely finomabb, informatív térképeket eredményez a szeizmikus veszélyről a világon.
A paleoseismicitás Franciaországban és ennek az országnak a környékén olyan nagy földrengések előfordulását mutatja, amelyek visszatérési ideje meghaladja a történelmi időszakot, de amelyek pusztító hatásúak lehetnek. Egyes veszélyeztetett építmények (gátak, nukleáris létesítmények stb.) Méretezésénél és / vagy földrengésálló megerősítésénél ezt figyelembe kell venni.
2001- ben megnyílt a nyilvánosság számára a BRGM adatbázis (www.neopal.net) a neotektonikus deformációk és paleoseizmusok indexeiről, amelyek Franciaország nagyvárosában és Nyugat-Indiában találhatók. Az irányító bizottság egyesíti a BRGM-et, az EDF-et , az IRSN-t , a CEA Detection and Geophysics Laboratory-t , a Pierre-et-Marie-Curie Egyetemet (Párizs VI) és a CEREGE-t. A korábban főként determinisztikus előrejelzés ugyanolyan valószínűségi tanulmányok integrálásával fejlődik, amelyek a veszélyességi övezet felülvizsgálatának felülvizsgálatához vezettek (az északi sarkon a jég olvadásával összefüggő valószínű eosztatikus egyensúly helyreállításával, amely megkönnyíti a talajon nyugvó tömeget). alapkőzet, amely hajlamos arra, hogy ismét emelkedni. a ANR finanszírozott (via felhívás projektek mintegy 4,2 M € ) 2005-ben a CATEL programot ( „ tellurikus katasztrófák és cunami ”), majd 2008-ban a „RiskNat” programot. " . a a párizsi világ fizikai intézete az egyik olyan szereplő, aki részt vesz a földrengés-mérnöki fejlesztéshez szükséges fejlett tudásban.
Ban ben 2011. májusa szabályozás összhangban van az Eurocode 8-tal, amely módosítja az építkezés módját (a tervezéstől a kivitelezésig, beleértve a telepítést, a tanúsítást is), az összes építési szakember bevonásával. Bármely épület, amelyre az építési engedélyt benyújtották1 st május 2011érdekelt. A jogalkotó átmeneti időszakot ír elő, amely alatt a régi szabályozás továbbra is aktív (2007 - ig)2012. október 31 Franciaországban, majd visszaszorult 1 st január 2014); A figyelembe veendő gyorsulási értékeket megváltoztatják1 st május 2011, de a korábbi földrengés-ellenálló szabályok (PS92 2004) továbbra is érvényesek azokra a II., III. vagy IV. kategóriájú építményekre, amelyekre építési engedély iránti kérelem, előzetes nyilatkozat vagy a munkálatok megkezdésének engedélye volt.
4 tervezési elv érvényesül:
A meglévő védendő épületek (műemlékek, atomerőművek stb.) Tesztjeit Grenoble-ban hajtották végre: a talajban lévő fúrólyukak rácsát a központ védte a szeizmikus hullámoktól
Az 1983-as földrengés után a belga szeizmológusoknak további forrásokat biztosítottak a kockázatértékelések finomításához.
Új építmények esetében a földrengésálló méretezést a svájci mérnökök és építészek társaságának SIA (SIA) SIA 260–267. Számú teherhordó szerkezeteinek szabványai szabályozzák. A SIA 469 (1997) svájci szabvány azt javasolja, hogy egy meglévő szerkezet szeizmikus biztonságát ellenőrizzék nagyobb átalakítási, átalakítási vagy helyreállítási munkák, felhasználásváltás vagy amikor a megfigyelés nem kielégítő biztonságra utal. Amikor 2003-ban megjelentek a SIA 261–267 teherhordó szerkezetekre vonatkozó új szabványok, a szeizmikus erőkkel kapcsolatos feltételezéseket felfelé módosították a veszélyről szóló új ismeretek fényében. Rögtön megérezte, hogy el kell kerülni az aránytalan szeizmikus megerősítési költségeket és megbízható módszereket kell nyújtani a meglévő szerkezetek szeizmikus biztonságának értékelésére. A Szövetségi Környezetvédelmi Hivatal (FOEN) által részben finanszírozott SIA munkacsoport 2004-ben kiadta a SIA 2018 „A meglévő épületek szeizmikus biztonságának ellenőrzése” című műszaki útmutatóját, amely ezért referenciadokumentumként szolgál a a meglévő épületek földrengésálló biztonsága, valamint az esetleges megerősítési intézkedések arányosságának értékelése. 2017-ben a SIA 2018 műszaki előírásait felváltotta a SIA 269/8 "Tartószerkezetek karbantartása - földrengések" szabvány. Ez az új szabvány megtartja a SIA 2018 műszaki specifikációinak alapelveit, de alkalmazási területe minden teherhordó szerkezetre kiterjed. Új módszereket vezet be a kockázatcsökkentés számszerűsítésére a szeizmikus biztonság javítását célzó intézkedések végrehajtásával.