L'Università della California, La tavola vibrante all'aperto di San Diego nello Scripps Ranch darà presto agli ingegneri un senso più vero della furia liberata quando i grandi terremoti scoppiano in luoghi di tutto il mondo,

La National Science Foundation ha donato alla scuola 16,3 milioni di dollari per aggiornare il centro in modo che possa simulare più accuratamente i terremoti, un fenomeno complesso che in alcuni anni uccide centinaia di migliaia di persone in tutto il mondo.

Il tavolo è il più grande del suo genere e ha condotto esperimenti che hanno portato a codici di costruzione e progettazione più severi per ponti e abitazioni. Ma può spostare le strutture solo avanti e indietro. I terremoti possono spostare il terreno in molte direzioni.

Gli ingegneri modificheranno il tavolo in modo che possa anche muoversi su e giù, destra e sinistra, e simulare il passo, rollio e imbardata che possono verificarsi con il movimento del suolo. Collettivamente, questi movimenti sono chiamati i "sei gradi di libertà".

L'aggiornamento prevede l'aggiunta di pistoni e potenza a un tavolo che viene utilizzato dai ricercatori di tutta la nazione per simulare terremoti abbastanza grandi da inviare onde sismiche che attraversano la terra per settimane.

"Saremo in grado di riprodurre i movimenti dei terremoti con la massima precisione di qualsiasi tavola vibrante al mondo, " ha detto Joel Conte, l'ingegnere strutturista che sta supervisionando il progetto. "Questo accelererà la scoperta della conoscenza di cui gli ingegneri hanno bisogno per costruire nuovi ponti, centrali elettriche, dighe, argini, torri di telecomunicazione, turbine eoliche, muri di sostegno, tunnel, e per il retrofit di strutture più vecchie. Migliorerà la resilienza delle nostre comunità".

L'aggiornamento arriva in un momento preoccupante in California.

Nel mese di giugno, l'US Geological Survey ha affermato che 38 grattacieli di San Francisco costruiti tra il 1964 e il 1994 potrebbero cedere se colpiti dal tipo di terremoto che ha devastato la città nel 1906. L'elenco include la Piramide Transamerica nel distretto finanziario.

C'è anche preoccupazione per un nuovo grattacielo, la Millennium Tower di 58 piani, che è affondata e inclinata, rendendolo più vulnerabile ai grandi terremoti.

Anche San Diego è su un terreno instabile.

Nel 2017, il Earthquake Engineering Research Institute ha pubblicato un rapporto che dice che 2, 000 persone potrebbero morire a San Diego se un terremoto di magnitudo 6,9 scoppiasse sulla faglia del Rose Canyon, che attraversa il cuore della città. Potenziali danni alla proprietà:40 miliardi di dollari.

L'EERI ha sottolineato che le cifre sono solo stime perché modellare la complessità dei terremoti è difficile da fare con i modelli e la tecnologia esistenti.

Comunque, gli ingegneri hanno fatto progressi.

Dalla sua apertura alla fine degli anni '80, I Powell Laboratories di UC San Diego sono stati fortemente coinvolti nello sviluppo e nel collaudo di porzioni chiave di strade e ponti, portando a modifiche ai regolamenti edilizi.

La tavola vibrante è stata aggiunta nel 2004 per offrire a scienziati e ingegneri una migliore capacità di testare strutture di grandi dimensioni, da edifici con struttura in legno a colonne di ponti a una turbina eolica di 70 piedi.

La necessità di un tavolo del genere era evidente da decenni.

Il terremoto di Northridge di magnitudo 6,7 nel 1994 sembra aver causato il movimento del suolo in verticale e in orizzontale. Quel movimento verticale potrebbe essere la ragione per cui alcune colonne di supporto del ponte si sono alzate e hanno perforato i ponti dei ponti.

Tale movimento selvaggio del terreno non era sconosciuto agli ingegneri. Il terremoto di San Fernando del 1971, che misurava 6,6, sembra aver causato la rotazione del terreno in alcune aree. Quella, a sua volta, potrebbe aver fatto girare alcuni edifici come cavatappi.

Il movimento ha contribuito ai miliardi di dollari di danni alle proprietà inflitti dal terremoto.

La tabella è stata utilizzata per simulare alcuni di quegli eventi stridenti, in particolare il terremoto di Northridge.

Quel terremoto ha causato il crollo di un parcheggio a Cal State Northridge. Gli ingegneri dell'Università dell'Arizona hanno costruito un garage simile nel 2008, e poi lo scosse più forte del vero terremoto.

L'esperimento ha rivelato molto su come tali strutture assorbono e distribuiscono energia, portando a un rafforzamento dei codici edilizi nazionali.

Più recentemente, un team guidato dall'UC San Diego ha costruito e testato un edificio di cinque piani che aveva molte delle caratteristiche di un ospedale, come un'unità di terapia intensiva e una sala operatoria, e un ascensore funzionante e un sistema di irrigazione. L'obiettivo era capire cosa sarebbe successo all'interno di un ospedale durante un catastrofico terremoto.

Per assicurarsi che non si perdessero nulla, gli ingegneri hanno posizionato 500 sensori dentro e intorno all'edificio, e installato 70 telecamere.

Quindi hanno simulato diversi terremoti di alta intensità, e in seguito diede fuoco a parte dell'edificio per replicare una frequente conseguenza dei terremoti.

"Quello che stiamo facendo è l'equivalente di fare un elettrocardiogramma a un edificio, ", ha dichiarato l'ingegnere capo Tara Hutchinson.

L'esperimento ha contribuito a portare alla progettazione di ospedali più sicuri, ed è stato seguito da un progetto incentrato su un argomento di grande preoccupazione in California:edifici residenziali con struttura in legno di quattro piani che hanno garage al primo piano.

Le strutture - costruite per lo più negli anni '20, Gli anni '30 e '40 sono ora considerati vulnerabili al collasso in un enorme terremoto.

Nel 2013, La Colorado State University ha costruito una delle strutture sulla tavola vibrante e l'ha dotata di vari tipi di retrofit per vedere cosa sarebbe successo.

Il risultato è stato buono, e cattivo.

L'edificio è sopravvissuto ai test di vibrazione con il retrofit in atto. Quando è stato tolto, ne seguì la calamità.

"C'era scricchiolii e scricchiolii, poi un fragoroso crollo, seguito da polvere e detriti che galleggiano, " disse John W. van de Lindt, l'ingegnere dello stato del Colorado che ha guidato il progetto.

Ora, Lindt sta elaborando i piani per un edificio di 10 piani che sarà costruito nello stesso punto. Ma questa volta, sarà in grado di spostare l'edificio in qualsiasi direzione desideri.

"Gli Stati Uniti e la California sono stati davvero in prima linea in questo tipo di ricerca, " Lindt ha detto. "L'aggiornamento ci aiuterà a stare al passo con il mondo. Ne abbiamo davvero bisogno".

©2018 The San Diego Union-Tribune
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