Feabhsaíonn an meascán de theicneolaíocht ancaire talún agus droichid an éifeacht seismeach go mór

Cuireann an meascán de theicneolaíocht ancaire talún agus droichid go mór leis an éifeacht seismeach:

Tá creathanna talún rangaithe sa chéad áit i measc na dtubaistí nádúrtha go léir mar gheall ar a tobann agus a gcumhacht millteach.

Nuair a thagann an tubaiste crith talún, ciallaíonn damáiste an droichead sa limistéar crith talún cur isteach ar an líne tarrthála, rud a chuireann bac go díreach ar dhul chun cinn na n-oibríochtaí faoisimh tubaiste, go n-ardóidh caillteanas saoil agus maoine agus caillteanais eacnamaíocha indíreacha, agus go dtugann sé deacrachtaí don aisghabháil. agus atógáil tar éis na tubaiste.

Cén damáiste a dhéanfaidh crith talún do dhroichid?

Ní féidir am agus áit na crith talún a thuar, agus tá tréithe achar gearr agus scaoileadh foréigneach fuinnimh acu. Áirítear go príomha ar ghuaiseacha crith talún droichead na ceithre ghné seo a leanas:

(1) Timpiste forstruchtúr: Is minic go dtarlaíonn feiniméan na bíomaí ag titim mar gheall ar mhainneachtain chónaisc tacaíochta nó teip fo-struchtúir i gcreatanna talún millteach, agus tarlaíonn an chuid is mó díobh i dtreo an droichid (ag tagairt do threo an ais lárnach an droichead).

2) Damáiste nascóirí tacaíochta: Meastar go bhfuil tacaíochtaí droichead, hailt leathnaithe, eochracha lomadh, nascóirí tacaíochta, etc., naisc lag sa chóras struchtúrach droichead le feidhmíocht seismeach sách lag.

Léirítear foirm teip na tacaíochta go príomha mar dhíláithriú na tacaíochta, tarraingt amach an bolt ancaire, lomadh, lomadh na tacaíochta gníomhach, agus scrios struchtúr na tacaíochta féin.

(3) Dúnadh agus damáiste ché: Má dhéantar damáiste don cholún cé, déanfar cumas an droichid chun creathanna talún a sheasamh a lagú agus tiocfaidh sé.

Tá damáiste seismeach an taca níos coitianta i creathanna talún, mar gheall ar chailliúint cumas imthacaí an fhondúireachta, etc. de bharr sciorradh teannta, damáiste imbhuailte idir an t-ardán agus an forstruchtúr, agus tilt teannta.

Teicneolaíocht seismeach droichead nua a sholáthraíonn feidhmíocht seismeach den scoth

Tá níos mó ná 1 milliún duine tar éis bás a fháil i 1,800 creathanna talún de mhéid 5 nó níos mó a taifeadadh ar fud an domhain ó 2000. Is iad na droichid an chuid is leochailí den ghréasán iompair nuair a bhuaileann creathanna talún, a chuireann isteach ar fhreagairt éigeandála, ar mhisin chuardaigh agus tarrthála, agus ar sheachadadh cúnaimh, ag méadú. líon na mbásanna féideartha.

Cé go bhfuil struchtúir deartha ag innealtóirí ar féidir leo fórsaí nádúrtha millteach a sheasamh ar nós tíofóin foircneacha, creathanna talún tubaisteacha ar nós crith talún Háítí 2010 (níos mó ná 310,{2}} bás) nó crith talún Ollscoil Tohoku sa tSeapáin 2011 (níos mó ná 20,{ {5}} bás) fós ina dhúshlán.

Chun éifeachtaí crith talún chomh mór sin a mhaolú, d'fhorbair foireann taighdeoirí in Ollscoil Teicneolaíochta Sydney (UTS) feidhmchlár a úsáideann ancairí talún mar phríomhchóras friotaíochta seismeach chun droichid a chosaint ar deireadh thiar ó creathanna talún tubaisteach.

In ainneoin cur i bhfeidhm na gcód dearaidh dian ar fud an domhain agus dul chun cinn teicneolaíochta i ndearadh seismeach agus cosaint struchtúrach, ní mór níos mó a dhéanamh chun básmhaireacht agus caillteanais airgeadais a laghdú.

Tá tábhacht ar leith leis an bhfíric gur chruthaigh uirbiú tapa comhchruinnithe daonra níos airde i limistéir atá gníomhach go seismeach ar nós na Seapáine agus na hIndinéise, le daonra taifeadta de 230,000 sa tír tar éis crith talún in 2004.

D’fhorbair an tOllamh Comhlach Fatahi agus a fhoireann samhail ríomhaire tríthoiseach chun cinn ar féidir leis insamhladh agus measúnú a dhéanamh ar athléimneacht sheismeach na n-droichead ar ancaire a d’fhulaing an crith talún tubaisteach is mó ar domhan.

Fuair ​​​​a thaighde amach gur féidir feidhmíocht sheismeach droichead den scoth a sholáthar trí theicneolaíocht ancaire talún a chomhcheangal le droichid, úsáid a bhaint as snáitheanna cruach ard-láidre iolracha atá ancaire sa fhoirmiú. Tá sé ar eolas go maith i gcás comhdhlúthú bíomaí cé, go ndéanann gluaiseacht forstruchtúr an droichid dochar mór don droichead agus fiú go dtiteann sé tar éis insí plaisteacha a fhoirmiú sa limistéar cuartha. Mar thoradh ar dhroichid nach bhfuil comhdhlúite beidh bíomaí ag titim.

Cruthóidh cineálacha eile droichid, cosúil le droichid claonta, rothlú agus scaradh forstruchtúr an droichid, rud a fhágann go mbrisfidh forstruchtúr an droichid ó na tacaí agus go ndéanfaidh sé damáiste éigin don taca. Mar a tharla i crith talún na Sile 2010. Ina theannta sin, tabharfaidh díláithriú forstruchtúr an droichid fórsa lomadh níos mó agus nóiméad lúbthachta d'fhostruchtúr an droichid (lena n-áirítear na céanna, na bunsraitheanna carn agus na tacaí). Mar thoradh air seo is gá an trasghearradh den suíomh comhfhreagrach a mhéadú chun freastal ar riachtanais creathanna talún níos mó.

Faoi láthair, úsáideann innealtóirí droichead dampers slaodach, srianta cábla, agus cóimhiotail chuimhne cruth costasach chun díláithriú seismeach forstruchtúr droichead a laghdú. Cuireann na córais seo teorainn le díláithriú an fhorstruchtúr trí fhórsaí móra aiseacha a aistriú go dtí céanna nó teanntaí, rud a fhágann go mbíonn riachtanais sheismeacha, céimseata agus costais mhéadaithe.

Is é prionsabal dearaidh an struchtúir nua a phléitear san Airteagal seo ná an forstruchtúr sa chiseal crua ithreach taobh thiar den fhrithghreamú a dhaingniú go héifeachtach trí il-ancairí talún, agus déanfar an fórsa seismeach a tharchur chuig an gciseal ithreach tríd an gcóras ancaire talún snáithe cruach, a is féidir leis an sleamhnú siar agus amach ar fhorstruchtúr an droichid a theorannú go héifeachtach

I "Isolated Segmented Cantilever Bridge Protection", a foilsíodh san iris Soil Dynamics and Seismic Engineering, baineadh úsáid as an droichead céanna agus an t-ionchur seismeach céanna chun comparáid a dhéanamh idir éifeachtaí srianta damper slaodach agus srianta ancaire talún.

Trí mhúnla casta uimhriúil tríthoiseach a bhunú, déanann an páipéar seo breithniú cuimsitheach ar an idirghníomhú idir struchtúr agus ithir, foirmiú insí plaisteacha agus neamhlíneacht ábhair. D'úsáid an anailís neamhlíneach stair ama ar an droichead comharthaí seismeacha ó chrith talún Northridge 1994, crith talún San Fernando 1971, crith talún Kobe 1995, agus crith talún Chi-Chi 1999. Rinne na comharthaí seismeacha seo damáiste mór don struchtúr.

Cuireann an tsamhail ancaire talún san áireamh fad saor in aisce agus fad ancaire an ancaire. Insamhladh an chuid saor-fhad ag aonad cábla, agus déantar an chuid fad ancaire a insamhladh ag baint úsáide as naisc níos casta chun idirghníomhú grouting neamhlíneach leis an ithir a léiriú. Insamhladh gníomh sleamhnáin an chomhlachta grouting agus an fhoirmiú carraig ag baint úsáide as earrach plaisteach neamhlíneach. I measc na dtorthaí a úsáideadh chun meastóireacht a dhéanamh tá díláithriú fadaimseartha an fhorstruchtúr agus móimint lúbthachta na gcéanna.

Léiríonn na torthaí, tar éis an teicneolaíocht ancaire talún a úsáid, gur ghin forstruchtúr an droichid díláithriú fadaimseartha de 105 mm agus 95 mm i gcrith talún Northridge agus crith talún Kobe, faoi seach. I gcodarsnacht leis sin, faoin gcrith talún céanna, ba é 2019mm agus 1600mm, faoi seach, dí-áitiú fadaimseartha droichid ag baint úsáide as dampers slaodach. Ina theannta sin, faoi chomhartha seismeach Kobe, d'úsáid an scéim damper slaodacht 90 faoin gcéad de fhriotaíocht lúbthachta an droichid, agus níor úsáideadh an scéim ancaire talún ach 10 faoin gcéad.

Chomh maith leis na buntáistí struchtúracha a bhaineann leis an ancaire talún, thug na taighdeoirí faoi deara freisin go raibh an damper slaodach i mbaol ábhar silicone a sceitheadh, rud a d'fhéadfadh go dteipfeadh ar an damper slaodach go hiomlán. Dá bhrí sin, is gá an comhpháirt a sheiceáil go rialta.

D'fhonn éifeacht ancaire talún a thástáil ar ghnáthfheidhmíocht an droichid, rinneadh anailís freisin ar na héifeachtaí de bharr crapadh, creeping agus prestress. Breithníonn anailís na céime tógála trí chéim: an chéim tógála tosaigh, bliain tar éis críochnú, agus 30 bliain tar éis a chríochnú.

San anailís chéim tógála, fuarthas amach go bhfuil go leor stiffness ag an ancaire talún chun tionchar seismeach an fhorstruchtúr droichid a bhaint, agus a solúbthacht féin á chothabháil, agus ní bheidh aon fhadhb damáiste srianta ann. Mar gheall ar chostas tógála tosaigh íseal ancaire talún, tá córais srianta ancaire talún an-éifeachtach ó thaobh costais. Tá teicneolaíocht ancaire talún ar fáil go héasca agus saor i gcomparáid le córais a dteastaíonn déantúsaíocht speisialaithe uathu, amhail taiseoirí slaodach. Thairis sin, mar gheall ar láithreacht an chórais ancaireachta, laghdaítear méid trasghearrtha an fho-struchtúr go mór, laghdaítear an costas go suntasach, agus laghdaítear an t-éileamh seismeach. Mar an gcéanna, i gcodarsnacht le taiseoirí slaodacha, tá córais ancaire talún saor ó chothabháil agus ní gá seiceálacha rialta agus leanúnacha a bheith acu lena n-éifeachtacht a choinneáil. Tugann na buntáistí seo le tuiscint gur cheart breathnú ar chórais ancaireachta ar an talamh mar uirlis éifeachtach d’innealtóirí droichead ar fud an domhain, go háirithe i dtíortha atá buailte ag creathanna talún tromchúiseacha.

Tá an fhoireann UTS i mbun staidéar nua faoi láthair chun measúnú a dhéanamh ar éifeachtacht úsáid a bhaint as ancairí talún i ndroichid trasnánach chun forstruchtúr an droichid a shrianadh. Fuair ​​an fhoireann taighde amach, trí ancaire talún a chur ar uillinn i bhforstruchtúr an droichid, gur féidir an uillinn uainíochta de bharr tionchar an fhorstruchtúr droichid a fhrithghníomhú ag an nóiméad a ghineann an talamh. Neartóidh na torthaí seo níos mó staid na gcóras ancaireachta ar an talamh mar uirlis chumhachtach is féidir a úsáid chun feabhas suntasach a chur ar iompar seismeach droichead atá i mbaol damáiste ó chrith talún.