هندسة الزلازل

فرع متعدد التخصصات من الهندسة يهتم بتصميم وتحليل الهياكل الإنشائية، مثل المباني والجسور، مع أخذ الزلازل في الاعتبار.

الهدف العام لهندسة الزلازل هو جعل هذه المنشاءات أكثر مقاومة للزلازل، حيث يهدف مهندس زلازل (أو زلزالي) إلى بناء هياكل لا تتعرض للضرر كنتيجة لإهتزازات بسيطة، وسيتجنب حدوث أضرار جسيمة أو انهيارها في حالة الزلزال الكبيرة. و عليه فأن هندسة الزلازل هي المجال العلمي المعني بحماية المجتمع والبيئة الطبيعية والبيئة الاصطناعية من الزلازل من خلال الحد من مخاطر الزلزال إلى مستويات مقبولة اجتماعيًا اقتصاديًا.

تقليديا، تم تعريفها بشكل محدد على أنها دراسة سلوك المنشاءات و المنشاءات المرتبطة بالتربة و التي تخضع لعملية التحميل الزلزالي. حيث تعتبر بمثابة مجموعة فرعية من الهندسة الإنشائية والهندسة الجيوتقنية والهندسة الميكانيكية والهندسة الكيميائية والفيزياء التطبيقية ، الخ. ومع ذلك، فإن التكاليف الهائلة التي شهدتها الزلازل الأخيرة أدت إلى توسيع نطاقها ليشمل مجالات من المجال المدني الأوسع الهندسة والهندسة الميكانيكية والعلوم الاجتماعية، وخاصة علم الاجتماع و العلوم السياسية والإقتصاد والمالية.

تعتبر الھزات الأرضیة التأثیر الدینامیكي الأكثر أھمیة وذلك لما یتبع ھذا التأثیر من دمار وخسائر بشریة ومادیة وخصوصاً في التجمعات السكانیة الكبیرة ، الأمر الذي فرض استخدام علم ھندسة الزلازل في الأعمال الإنشائیة لإیجاد الأفكار والطرق الكفیلة لسلامة المباني عند وحتى الصغیرة والغیر واضحة. تعرضھا للھزات الأرضیة ، فالزلازل تكشف أخطاء التصمیم والتنفیذ.

میكانیكا الزلازل تستخدم كتعبیر لتوحید السیسمولوجیا (علم الزلازل) مع دینامیكا المنشآت بحیث تمثل أسس علوم ھندسة الزلازل. أي مبنى وبغض النظر عن مجال استخدمھ، یصمم وینفذ بحیث یكون مقاوماً للھزات الأرضیة التي یمكن أن تحدث العدید من الخسائر والتي یجب خسائر في الأرواح البشریة . تجنبھا، وھي:

  • خسائر في الأرواح البشرية .
  • خسائر مادية .
  • وقف الخدمات الحیویة والتي تؤثر على سیر حیاة المجتمع وعلى والذریة، الصناعات ، المستشفیات ومحطات ضخ المیاه.
  • تسرب مواد ضارة وسامة (المصانع الكیمیائیة والمنشآت النوویة).
  • آلية تأثير الھزات الأرضية على المباني:
    حركة الأرض الاھتزازیة عند حدوث الزلازل تكون معقدة جداً، وبالتالي التشوه (الانتقال) والسرعة وتسارع الحركات الزلزالیة تكون بدورھا معقدة وغیر منتظمة من ناحیة الزمن والاتجاه والمقدار.
    عناصر الدینامیكا الانشائية:
    من أھم خصائص التأثیرات الاستاتیكیة أن قیمة تلك الأحمال لاتتغیر مع الزمن أو أن ھناك تغیّر بطيء جداً مما یؤدي الى اھمال قوى القصور الذاتي. أما الأحمال الدینامیكیة فتتغیّر قیمتھا واتجاھھا ووضعھا مع الحسابات. الزمن بسرعة مما یستدعي ادخال قوى القصور الذاتي في الحسابات, التحلیل الدینامیكي یعطي لكل فترة زمنیة من الفترة الكلیة حل ممیّز بمعنى أنھ لایقود الى حلّ واحد مثل الحل الاستاتیكي .

شاهد أيضاً

أحزمة الربط في الأساسات

ما هي أحزمة الربط في الأساسات؟ عندما يتم توصيل الدعامات المستقلة لعمودين بواسطة عارضة، فإنّها …