แผ่นดินไหว ยุคสำริดมีอารยธรรมที่ประสบความสำเร็จเกิดขึ้นมากมาย รวมถึงบางเมืองที่สามารถสร้างเมืองที่น่าประทับใจด้วยกริดที่สั่งทำและระบบประปาที่ซับซ้อน ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกอาจมีส่วนทำให้วัฒนธรรมโบราณเหล่านี้บางส่วนหายไป ตัวอย่างเช่น การวิจัยที่ดำเนินการในเมืองเมกิดโด ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของอิสราเอลในปัจจุบัน ชี้ให้เห็นว่าแผ่นดินไหวครั้งใหญ่อาจทำลายล้างเมือง
ซึ่งนำไปสู่ชั้นคล้ายแซนด์วิชที่พบในการขุดค้น และแผ่นดินไหวหลายครั้งอาจทำลายอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุ ซึ่งปัจจุบันคือปากีสถาน ซึ่งหายไปอย่างกะทันหันในปี 1900 ก่อนคริสต์ศักราช ทุกวันนี้อ่อนไหวต่อผลกระทบของแผ่นดินไหวรุนแรงพอๆกัน เมื่อสัมผัสกับแรงด้านข้างอย่างฉับพลันที่เกิดจากคลื่นไหวสะเทือน แม้แต่อาคารและสะพานสมัยใหม่ ก็สามารถพังทลายลงได้ทั้งหมด บดขยี้ผู้คนที่อยู่ข้างในและรอบๆ หากมีสิ่งใด
ปัญหาจะเลวร้ายลงเมื่อมีผู้คนจำนวนมากขึ้นอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมของเมืองและเมื่อโครงสร้างต่างๆ เติบโตขึ้น โชคดีที่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา สถาปนิกและวิศวกรได้คิดค้นเทคโนโลยีอันชาญฉลาดมากมาย เพื่อให้แน่ใจว่าบ้าน อาคารที่อยู่อาศัยหลายหลัง และตึกสูงระฟ้าจะโค้งงอแต่ไม่แตกหัก ส่งผลให้ผู้อยู่อาศัยในอาคารสามารถเดินออกไปได้ โดยไม่เป็นอันตรายและเริ่มเก็บชิ้นส่วนได้
เทคโนโลยีป้องกันเทมเบลอร์ เหล่านี้บางคนอยู่มาหลายปี อื่นๆ เช่น รายการแรกในการนับถอยหลัง เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ ซึ่งยังอยู่ระหว่างการทดสอบ วิศวกรและนักแผ่นดินไหววิทยานิยมใช้ การแยกฐานมาเป็นเวลาหลายปีแล้ว เพื่อป้องกันอาคารในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว ตามชื่อที่แนะนำ แนวคิดนี้ขึ้นอยู่กับการแยกโครงสร้างย่อยของอาคารออกจากโครงสร้างส่วนบน
ระบบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการลอยตัวอาคารเหนือฐานรากบนตลับลูกปืน ตะกั่ว ยาง ซึ่งมีแกนตะกั่วแข็งหุ้มด้วยยางและเหล็กสลับชั้น แผ่นเหล็กยึดตลับลูกปืนเข้ากับตัวอาคารและฐานราก จากนั้นเมื่อเกิดแผ่นดินไหว ฐานรากจะเคลื่อนตัวโดยไม่ให้โครงสร้างด้านบนเคลื่อนตัว ตอนนี้วิศวกรชาวญี่ปุ่นบางคนได้ยกระดับการแยกฐานไปสู่ระดับใหม่แล้ว ระบบทำให้อาคารลอยอยู่บนเบาะอากาศ
วิธีการทำงาน เซนเซอร์บนอาคารจะตรวจจับการเกิดแผ่นดินไหวของแผ่นดินไหว เครือข่ายของเซนเซอร์จะสื่อสารกับเครื่องอัดอากาศ ซึ่งจะบังคับอากาศระหว่างอาคารและฐานรากภายในครึ่งวินาทีหลังจากได้รับการแจ้งเตือน เบาะอากาศช่วยยกโครงสร้างขึ้นจากพื้นได้สูงสุด 1.18 นิ้ว 3 เซนติเมตร แยกจากแรงที่อาจฉีกเป็นชิ้นๆเมื่อแผ่นดินไหวสงบลง คอมเพรสเซอร์จะปิด และอาคารกลับคืนสู่ฐานเดิม
สิ่งเดียวที่ขาดหายไปคือบทเพลงจาก วีรบุรุษชาวอเมริกันผู้ยิ่งใหญ่ อีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ทดลองแล้วใช้จริงเพื่อช่วยให้อาคารต่างๆทนทานต่อแผ่นดินไหวได้มาจากอุตสาหกรรมยานยนต์ คุ้นเคยกับโช๊คอัพ อุปกรณ์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของสปริงที่ไม่ต้องการในรถ โช๊คอัพจะชะลอและลดขนาดของการสั่นสะเทือนโดยเปลี่ยนพลังงานจลน์ของช่วงล่างที่กระเด้ง เป็นพลังงานความร้อนที่สามารถกระจายผ่านน้ำมันไฮดรอลิก
ในทางฟิสิกส์ สิ่งนี้เรียกว่าการหน่วงซึ่งเป็นสาเหตุที่บางคนเรียกโช๊คอัพว่าแดมเปอร์ ปรากฏว่าแดมเปอร์มีประโยชน์ในการออกแบบอาคารที่ต้านแผ่นดินไหว โดยทั่วไปวิศวกรจะวางแดมเปอร์ในแต่ละระดับของอาคาร โดยปลายด้านหนึ่งติดกับเสาและปลายอีกด้านหนึ่งติดกับคาน แดมเปอร์แต่ละอันประกอบด้วยหัวลูกสูบที่เคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบที่เต็มไปด้วยน้ำมันซิลิโคน เมื่อเกิดแผ่นดินไหว การเคลื่อนที่ในแนวราบของอาคาร จะทำให้ลูกสูบในแดมเปอร์แต่ละอันดันน้ำมัน
ซึ่งเปลี่ยนพลังงานเชิงกลของแผ่นดินไหวเป็นความร้อน การทำให้หมาดๆสามารถมีได้หลายรูปแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตึกสูงเกี่ยวข้องกับการระงับมวลมหาศาลใกล้กับส่วนบนสุดของโครงสร้าง สายเคเบิลเหล็กรองรับมวลในขณะที่ตัวหน่วงของเหลวหนืดอยู่ระหว่างมวลและอาคารที่พยายามปกป้อง เมื่อแผ่นดินไหวทำให้อาคารแกว่ง ลูกตุ้มจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้พลังงานกระจายออกไป วิศวกรเรียกระบบดังกล่าวว่าแดมเปอร์มวลที่ปรับค่าได้
เนื่องจากลูกตุ้มแต่ละอันได้รับการปรับอย่างแม่นยำ ตามความถี่การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของโครงสร้าง หากการเคลื่อนที่ของพื้นดินทำให้อาคารสั่นด้วยความถี่เรโซแนนซ์ อาคารจะสั่นสะเทือนด้วยพลังงานจำนวนมากและอาจได้รับความเสียหาย งานของแดมเปอร์มวลที่ได้รับการปรับจูน คือการต่อต้านเสียงสะท้อน และลดการตอบสนองไดนามิกของโครงสร้างตึกไทเป 101 ซึ่งหมายถึงจำนวนชั้นในตึกระฟ้าสูง 508 เมตร
ใช้ระบบลดแรงกระแทกแบบมวลเพื่อลดผลกระทบจากแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากแผ่นดินไหวและลมแรง หัวใจของระบบคือลูกบอลสีทองน้ำหนัก 730 ตัน ที่แขวนไว้ด้วยสายเคเบิลเหล็กแปดเส้น เป็นแมสแดมเปอร์ขนาดใหญ่และหนักที่สุดในโลก ฟิวส์ที่ถอดเปลี่ยนได้ ในโลกของไฟฟ้าฟิวส์จะช่วยป้องกันได้หากกระแสไฟฟ้าในวงจรเกินระดับที่กำหนด สิ่งนี้จะหยุดการไหลของกระแสไฟฟ้าและป้องกันความร้อนสูงเกินไปและไฟไหม้หลังจากเกิดเหตุ
เพียงแค่เปลี่ยนฟิวส์และคืนค่าระบบให้เป็นปกติ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้ทดลองกับแนวคิดในการสร้างอาคารที่ต้าน แผ่นดินไหว พวกเขาเรียกแนวคิดนี้ว่า ระบบควบคุมการโยกเนื่องจากโครงเหล็กที่ประกอบเป็นโครงสร้างนั้นยืดหยุ่นและปล่อยให้โยกไปบนฐานรากได้ แต่นั่นไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาในอุดมคติ นอกจากโครงเหล็กแล้ว นักวิจัยยังแนะนำสายเคเบิลแนวตั้งที่ยึดด้านบนของแต่ละเฟรมกับฐานรากและจำกัดการโยก
ไม่เพียงเท่านั้น สายเคเบิลยังมีความสามารถในการตั้งศูนย์เอง ซึ่งหมายความว่าสามารถดึงโครงสร้างทั้งหมดให้ตั้งตรงได้เมื่อการสั่นสะเทือนหยุดลง ส่วนประกอบขั้นสุดท้ายคือฟิวส์เหล็กแบบถอดเปลี่ยนได้ซึ่งวางอยู่ระหว่างสองโครงหรือที่ฐานของเสา ฟันโลหะของฟิวส์จะดูดซับพลังงานแผ่นดินไหวเมื่ออาคารหิน หากระเบิดระหว่างเกิดแผ่นดินไหว สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว และประหยัดต้นทุนเพื่อให้อาคารกลับคืนสู่สภาพเดิมในรูปแบบการตัดริบบิ้น
ในอาคารสูงสมัยใหม่หลายแห่ง วิศวกรใช้โครงสร้างผนังหลักเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหวสะเทือนด้วยต้นทุนที่ต่ำลง ในการออกแบบนี้ แกน คอนกรีตเสริมเหล็กจะพาดผ่านใจกลางของโครงสร้างโดยรอบตลิ่งลิฟต์ สำหรับอาคารที่สูงมาก ผนังแกนกลางอาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ อย่างน้อย 30 ฟุตในแต่ละทิศทางของแผน และหนา 18 ถึง 30 นิ้ว ในขณะที่การก่อสร้างผนังหลักช่วยให้อาคารสามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้ แต่ก็ไม่ใช่เทคโนโลยีที่สมบูรณ์แบบ
นักวิจัยพบว่าอาคารฐานคงที่ที่มีผนังแกนกลางยังคงสามารถประสบกับการเปลี่ยนรูปที่ไม่ยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญ แรงเฉือนขนาดใหญ่ และการเร่งความเร็วของพื้นที่สร้างความเสียหาย ทางออกหนึ่ง ดังที่ได้พูดคุยกันไปแล้ว คือการแยกฐานออกจากกันทำให้อาคารลอยได้บนตลับลูกปืน ตะกั่ว การออกแบบนี้ช่วยลดการเร่งความเร็วของพื้นและแรงเฉือน แต่ไม่ได้ป้องกันการเสียรูปที่ฐานของผนังหลัก ทางออกที่ดีกว่าสำหรับโครงสร้างในเขตแผ่นดินไหว
เรียกร้องให้มีผนังแกนกลางที่โยกคลอนรวมกับการแยกฐาน ผนังแกนกลางที่โยกได้จะหินที่ระดับพื้นดินเพื่อป้องกันไม่ให้คอนกรีตในผนังเสียรูปอย่างถาวร เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ วิศวกรจะเสริมเหล็กสองชั้นด้านล่างของอาคารและรวมการดึงแรงดึงภายหลังตลอดความสูงทั้งหมด ในระบบหลังการตึง เอ็นเหล็กจะถูกร้อยเป็นเกลียวผ่านผนังแกนกลาง เส้นเอ็นทำหน้าที่เหมือนหนังยาง ซึ่งสามารถยืดให้แน่นได้ด้วยแม่แรงไฮดรอลิกเพื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึงของผนังแกนกลาง
บทความที่น่าสนใจ : อากาศ การศึกษาและการอธิบายเกี่ยวกับบอลลูนอากาศทำงานอย่างไร
