با ViBa آشنا شوید؛ مانعی که می لرزد و به مقابله با زمین لرزه می رود

چند ماه پیش زمین لرزه ای مهیب در نپال رخ داد و آنطور که در گزارشات ذکر شده، در حدود 130 هزار واحد مسکونی را در این کشور در حال توسعه با خاک یکسان کرد. ابعاد این زمین لرزه با آنچه در سال 2009 میلادی در لاکوئیلای ایتالیا رخ داد و به نابودی بخش های عظیمی از این شهر تاریخی انجامید، و همچنین زلزه های سال 2010 در هایتی و شیلی برابری می کرد.

ممکن است این سوال در ذهنتان شکل بگیرد که این بلای طبیعی چطور رخ می دهد؟ بی تردید زمانی که مادر طبیعت تصمیم می گیرد خشم خود را به ما نشان دهد کار زیادی از دستان کوچک ما بر نمی آید اما این روزها می توان ساختمان های جدیدی را با استفاده از دستگاه های ضد زلزله ساخت و پیامدهای ناشی از وقوع این پدیده را به میزان زیادی کاهش داد. برای نمونه می توان از سیستم های ایزوله سازی و دمپرها یاد کرد که توانایی مقاومت در برابر طیف گسترده ای از زمین لرزه ها را دارند.

اما مشکل اصلی به بناهای قدیمی و تاریخی نظیر ارگ عظیم بم و یا ساختمان های ویران شده در زلزله لاکوئیلا باز می گردد. مساله دیگر اینکه به کارگیری روش ها و دستگاه های مذکور در کشورهای در حال توسعه می تواند بسیار گران قمیت و غیرعملیاتی باشد.

در ادامه این مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

حال این پرسش مطرح می شود که در چنین مواردی چه باید کرد؟ با اتخاذ کدام تدابیر می توان خسارات مالی و جانی ناشی از این پدیده طبیعی را متوقف نموده یا به حداقل میزان ممکن رساند.

خوشبختانه پژوهشگران زلزله شناسی تحقیقات متعددی را در این حوزه کلیده زده اند و به تازگی جمعی از محققین دانشگاه برایتون اعلام کرده اند که به روش تازه ای برای کاهش خسارات ناشی از زلزله دست یافته اند و در عین حال یادآور شده اند که عملیاتی شدن این راهکار مستلزم انجام مطالعات و تحقیقات بیشتری در این حوزه است.

این دانشمندان نوعی «مانع لرزشی» به نام ViBa را طراحی کرده اند که در اصل محفظه ای حاوی یک ماده سخت است که از طریق تعدادی فنر در جایش نگه داشته می شود و با حرکت به سمت عقب و جلو، لرزش های ایجاد شده از طریق امواج زمین لرزه را جمع می کند.

Piefrancesco Cacciola نایب رئیس دانشکده محیط زیست و تکنولوژی دانشگاه برایتون در این رابطه می گوید: «علیرغم پیشرفت های صورت گرفته در حوزه تکنولوژی به نظر می رسد که دستگاه های مورد استفاده برای کاهش لرزش سازه ها به ندرت برای بناهای از پیش ساخته شده مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین به این نتیجه رسیدم که باید از زاویه دیگری به این مشکل نگریسته شود تا شرایط تغییر یابد.»

او در ادامه می گوید: با در نظر داشتن مقالات نوشته شده و اطلاعات به دست آمده در این رابطه، تصمیم گرفتیم که از این پدیده شناخته شده بیشترین استفاده را به نفع خودمان ببریم که حاصل تحقیقاتمان به تولید سازه ای به نام ViBa انجامید.

این سازه در زیر خاک قرار داده می شود و باید اطمینان حاصل گردد که ارتباطی با ساختمان های مجاورش ندارد اما با استفاده از یک «واحد نوسان ساز» توکار یا امبد شده داخلی به فونداسیون آنها متصل شود.

آنطور که محققان دانشگاه برایتون می گویند اگر این دستگاه به درستی کار گذاشته شود می تواند بین 40 الی 80 درصد از انرژی پویای ناشی از لرزش زمین را به خود جذب کند.

Cacciola می گوید: «من اهل Messina (در سیسیل ایتالیا) هستم. در سال 1908 میلادی شهر من به واسطه وقوع یک زمین لرزه مهیب به طور کامل تخریب شد. من که دوران حرفه ایم را در زمینه مهندسی زلزله کار کرده ام همواره امید داشتم که چنین اتفاقاتی هیچ وقت رخ ندهد. بشر نمی تواند از وقوع زلزله جلوگیری کند اما می تواند لرزش بناهای ساخته شده به دست خود را تحت کنترل درآورد. »

تا به امروز دانشمندان دانشگاه برایتون نتایج تحلیلی، عددی و تجربی عملیاتی بودن ViBa را ارائه کرده اند. این پژوهشگران اعلام داشته اند که تاکنون نمونه های اولیه متعددی را از این سازه تولید کرده اند و برای تست آن نیز یا از اتصالات اولیه میان دستگاه و ساختمان مورد نظرشان بهره گرفته اند یا اینکه از نوعی پلاستیک سیلیکونی به جای خاک بهره گرفتند.

گفتنی است که تاکنون دو مقاله در ارتباط با ViBa تهیه شده که یکی از آنها در نشریه ای تحت عنوان داینامیک های خاک و مهندسی زمین لرزه منتشر گردیده.

گام های بعدی برای عملیاتی کردن این پروژه در دو جهت موازی اتفاق خواهند افتاد: نخست پالایش مدل های عددی برای طراحی ViBa و مطالعه عملکرد آن در یک شهر و دیگری توسعه هرچه بیشتر این تکنولوژی برای افزایش مقرون به صرفگی آن.

Cacciola می گوید: آخرین مساله که البته از نظر اهمیت در سطح موارد ذکر شده قبلی قرار دارد همکاری نزدیک صنعت برای ارائه این دستگاه به بازار است.