Bằng một cái bấm nút, một nhóm nghiên cứu đã tạo ra động đất ở Reno vào Thứ 2 vừa qua.
 
(23/4/2013)
 
Động đất này không phải được tạo ra từ những nhà khoa học tưng tửng, mà là từ những nhà nghiên cứu về động đất tại phòng nghiên cứu động đất nổi tiếng trên thế giới ở Đại Học Nevada – Reno.

Hai tầng nhà (phần trích ra của một tòa nhà cao tầng giả định – người dịch) đã bị rung dữ dội trên 3 bàn rung trọng tải 50 tấn tại Phòng Thí Nghiệm Kết Cấu Tỉ Lệ Lớn UNR, phòng thí nghiệm lớn nhất nước Mỹ và là một trong số những phòng thí nghiệm lớn nhất trên thế giới.

Thí nghiệm này là một nội dung trong gói dự án nghiên cứu trị giá 4 triệu đô-la, là gói nghiên cứu khởi đầu được tài trợ bởi Quỹ Khoa Học Quốc Gia (NSF) để nghiên cứu chống động đất cho các bộ phận phi kết cấu trong công trình như ống nước, tường ngăn, trần…

Mặc dù không phải là bộ phận chịu lực chính trong công trình, các bộ phận phi kết cấu chiếm khoảng 85% giá trị của toàn công trình, trưởng khoa Khoa Kỹ Thuật Manos Maragakis cho biết. “Chúng có thể chịu nhiều hư hỏng và gây nên sự gián đoạn trong sử dụng sau động đất, chúng cũng có thể gây ra thương vong,” ông cho biết thêm trong đợt thí nghiệm vào Thứ 2, thí nghiệm được quan sát bởi 10 kỹ sư và giáo sư đến từ Nhật Bản.

“Ví dụ, sau một trận động đất, kết cấu của một bệnh viện trông có vẻ an toàn, nhưng nếu bạn vào bên trong để xem thử thì nó lộn xộn như một đống rác,” Maragakis nói. “Các ống nước bị bể và trần nhà thì rơi tứ tung. Vì vậy người ta không thể sử dụng nó, và bệnh viện sẽ bị đóng cửa.”

Thống đốc bang Nevada Brian Sandoval lên kế hoạch thăm phòng thí nghiệm vào hôm nay khi một mô phỏng nữa được tiến hành, khép lại chuỗi thí nghiệm của dự án nghiên cứu về ảnh hưởng của động đất đến các bộ phận phi kết cấu kéo dài 6 năm.

Dự án nghiên cứu này là một trong số 3 dự án Đại Thách Thức được tài trợ bởi NSF, Maragakis cho biết. Hai dự án còn lại thuộc về Đại Học Berkeley và Viện Công Nghệ Georgia.

Magarakis là trưởng nhóm nghiên cứu của dự án này tại UNR và đang cộng tác với các nhà nghiên cứu khác ở các đại học khác, trong đó có Đại Học Cornell.
“Ngày mai, khi ngài thống đốc có mặt ở đây, sẽ là buổi thí nghiệm cuối cùng,” ông nói. “Tôi rất phấn khởi khi có mặt ngài thống đốc ở đây, tôi càng phấn khởi hơn khi có 11 nhà nghiên cứu ở Nhật Bản cũng đến đây trong 1 ngày chỉ để quan sát thí nghiệm này.”

“Điều này cho thấy tầm quan trọng của thí nghiệm và cũng cho thấy tiếng tăm mà chúng ta tạo dựng được cho đại học này,” Maragakis nói. “Reno nên hãnh diện vì có một phòng thí nghiệm mô phỏng động đất lớn nhất nước Mỹ.”
Và cũng là một trong số những phòng thí nghiệm lớn nhất trên thế giới với diện tích phòng thí nghiệm hàng ngàn mét vuông.

Phần mở rộng 3 tầng rưỡi, dự kiến vận hành vào tháng 12, sẽ cung cấp cho UNR 3000 m2 diện tích phòng thí nghiệm, Maragakis nói.
Phòng thí nghiệm động đất của Nhật Bản (E-defense, người dịch) có diện tích khoảng 4500 m2, nhưng chỉ được trang bị một bàn rung (lớn – người dịch) so với 4 bàn rung (nhỏ - người dịch) tại UNR. Các bàn rung này có thể di chuyển và sắp xếp lại để phục vụ cho việc thí nghiệm trên nhiều loại công trình khác nhau, Maragakis nói.

Giáo sư Kazuhiko Kasai, giám đốc Trung Tâm Nghiên Cứu Kỹ Thuật Kết Cấu tại Học Viện Công Nghệ Tokyo, đã tham dự buổi thí nghiệm vào Thứ 2 với các giáo sư và kỹ sư khác đến từ các công ty xây dựng lớn của Nhật Bản.

“Bạn biết đó, Nhật Bản rất tiên tiến trong việc bảo vệ các công trình xây dựng, tuy nhiên chúng tôi chưa hoàn toàn bảo vệ được các bộ phận phi kết cấu,” ông cho biết. “Việc đó trở nên vấn đề lớn ngay sau trận động đất Tohoku (2011). Rất nhiều trần nhà đã bị phá hoại và rơi rãi.”

Trận động đất cường độ 9.0 đã tấn công vùng bờ biển phía Đông Bắc của đảo Honshu, đảo lớn nhất của Nhật Bản, vào ngày 11/3/2011. Nó đã gây ra nhiều phá hoại và khởi động cho một chuỗi sóng thần dọc theo bờ biển Nhật Bản, lớn nhất là ở khu vực Tohoku. Trận động đất và sóng thần đã gây ra cái chết cho 15.883 người, làm 6.143 người bị thương và mất tích 2.681 người.

Sự phá hoại bên trong công trình, dẫn đến sự đóng cửa chúng cho đến khi hoàn thành công tác sửa chữa đã ảnh hưởng xấu đến nền kinh tế và xã hội, Kasai nói.
“Vì vậy đó là vấn đề kinh tế và xã hội rất lớn, đặc biệt là khi nó xảy ra cho những thành phố lớn như Tokyo”, ông nói. “Chúng tôi biết rằng bảo đảm an toàn cho con người là vấn đề quan trọng, nhưng thêm vào đó, việc bảm đảm sự vận hành của các công trình sau động đất cũng quan trọng không kém. Đây là vấn đề lớn, vì vậy chúng ta cần những thí nghiệm kiểu như thế này.”

Kasai cho biết rằng động đất cũng có thể mô phỏng trên máy tính, nhưng chúng không thể cho ra được các thông tin thực tế như những thông tin từ Phòng Thí Nghiệm Kết Cấu Tỉ Lệ Lớn ở UNR.

“Chúng ta cần những thí nghiệm ở tỉ lệ thật với những rung động lớn, và tôi nghĩ với cơ sở thí nghiệm rất lớn của mình, trường đại học này đã có thể làm được việc đó, chính vì vậy thí nghiệm này là một thí nghiệm rất quan trọng,” ông nói.

“Trường đại học này sẽ mở rộng cơ sở thí nghiệm trong nay mai, và chúng tôi đang trông chờ sự hợp tác và thăm viếng trở lại,” Kasai nói. “Chúng tôi cũng sẽ đến đây để chia sẽ những kết quả nghiên cứu của chúng tôi. Cũng có thể chúng ta sẽ chia sẽ những thông tin nghiên cứu giữa hai quốc gia.”

Ian Buckle, giám đốc phòng thí nghiệm, cho biết hàng thập kỷ qua các kỹ sư kết cấu đã tập trung vào việc thiết kế công trình sao cho người sử dụng có thể an toàn khi động đất xảy ra.

“Chừng nào mà con người còn có thể ra khỏi các công trình một cách an toàn, khi đó thiết kế được coi như là đã thỏa yêu cầu của quy phạm”, ông nói. “Nhiều quốc gia hiện nay đã nhận ra rằng chỉ bảo đảm việc này không là chưa đủ, việc chúng ta có thể đến trường, tiếp tục công việc ngay sau khi động đất cũng quan trọng không kém. Người Nhật đã nhận ra điều đó.

“Họ, cũng như chúng ta, đang đẩy mạnh nghiên cứu trong việc bảo vệ các bộ phận phi kết cấu bởi vì một sự hư hỏng nhỏ trong hệ thống báo cháy cũng có thể dừng sự vận hành của công trình,” Buckle cho biết. “Người Nhật đã có mặt ở đây hôm nay vì có rất ít nơi trên thế giới có thể thực hiện được các thí nghiệm tỉ lệ thực như thế này.”

Phần mở rộng của phòng thí nghiệm hiện nay đang trong giai đoạn xây dựng. Đó là tòa nhà 3,5 tầng ngay sát bên cạnh của phòng thí nghiệm hiện hữu. Nó sẽ chứa 4 bàn rung kích thước 4.3 m x 4.3 m với tải trọng 50 tấn/bàn. Các bàn rung này có thể tái tạo bất kỳ chuyển động nền nào do động đất gây nên.
Buckle cho biết rằng phần mở rộng của phòng thí nghiệm sẽ thu hút được nhiều dự án nghiên cứu và thí nghiệm từ các tổ chức, nếu họ muốn biết các thiết kế của họ có thỏa mãn yêu cầu của quy phạm hay không.

Tham khảo ngay khóa khóa học chuyên sâu về tính toán tải trọng động đất tại Vietcons: 

https://vietcons.edu.vn/tinh-toan-tai-trong-dong-dat-theo-tcvn-9386-2012

CÁM ƠN QUÝ ĐỘC GIẢ ĐÃ QUAN TÂM VÀ THEO DÕI BÀI VIẾT CỦA VIETCONS.EDU.VN !

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR