El simulador de terremotos al aire libre más grande del mundo está siendo sometido a una importante revisión

La placa de la mesa vibratoria o el piso se vuelve a colocar en su lugar con la ayuda de dos grúas en el Centro de Ingeniería Estructural Englekirk de la Universidad de California, San Diego. Fuente: Universidad de California, San Diego

Una importante actualización del simulador de terremotos al aire libre más grande del mundo alcanzó un hito a mediados de abril cuando el piso de la instalación, todo £ 300,000, se volvió a colocar en su lugar. Una vez finalizado este otoño, el simulador podrá reproducir los movimientos multidimensionales de los terremotos con una precisión sin precedentes para mantener las estructuras y sus ocupantes a salvo durante los temblores severos.

Simulador o agitar la mesa, podrán probar las estructuras más pesadas y altas del mundo para evaluar qué tan bien pueden resistir varios tipos de terremotos. La mesa vibratoria estará equipada con la capacidad de reproducir los seis posibles movimientos del suelo, conocidos como los seis grados de libertad. La primera prueba después de la actualización será una madera laminada cruzada de 10 pisos de tamaño completo. edificio.

«Esta instalación salvará una gran cantidad de vidas, haciendo que los lugares donde vivimos y trabajamos sean más seguros durante los terremotos», dijo Joel Conte, investigador principal de la mesa vibratoria y profesor de ingeniería estructural en la Universidad de California en San Diego. Conte y sus colegas proporcionan detalles de la actualización en un artículo publicado en enero de 2021. Límites en el entorno construido.

Los investigadores también detallaron en el documento el impacto que la mesa vibratoria ha tenido en los códigos de construcción y diseño desde que abrió en 2004.

En San Francisco, se están modernizando unos 6.000 edificios de «pisos blandos» con entramado de madera para que sean más seguros en caso de terremotos severos. Las pruebas a gran escala de los sistemas de modernización para estos edificios con estructura de madera blanda se llevaron a cabo en una mesa vibratoria de UC San Diego en 2013. El profesor John van de Lindt de la Universidad Estatal de Colorado, quien dirigió el proyecto, jugó un papel clave en la redacción de las pautas para la remodelación de estos edificios.

El simulador de terremotos al aire libre más grande del mundo está siendo sometido a una importante revisión

El investigador principal Joel Conte (derecha), quien también es profesor de ingeniería estructural en UC San Diego, y Koorosh Lotfizadef, gerente de operaciones de la mesa, inspeccionan el tablero. Fuente: Universidad de California, San Diego

En 2008, una prueba realizada por los profesores Robert Fleischman de la Universidad de Arizona y José Restrepo de UC San Diego condujo a nuevas recomendaciones sobre cómo incorporar pisos de concreto prefabricados, conocidos como diafragmas, en las estructuras de los estacionamientos para mejorar el comportamiento sísmico.

En 2011 y 2012, durante una serie de pruebas innovadoras, el equipo probó los ascensores y las escaleras dentro de un edificio de seis pisos de tamaño completo. Los hallazgos llevaron al desarrollo de nuevas y mejores pautas sobre cómo conectar estos componentes a los marcos estructurales de los edificios para que no se desprendan durante un terremoto.

Como esta funcionando

El principio de funcionamiento de la mesa es relativamente simple: se construyen varias estructuras sobre el piso de un objeto o una placa que está conectada a una serie de actuadores o pistones horizontales y verticales que se mueven hacia adelante y hacia atrás para simular los movimientos de un terremoto. Los movimientos están en línea con los registros exactos de terremotos que los científicos han recopilado de todo el mundo.

El objeto va desde un grado de libertad (la capacidad de mover la estructura hacia adelante y hacia atrás) hasta seis grados de libertad, lo que agrega la capacidad de moverse hacia arriba y hacia abajo, de izquierda a derecha, así como movimientos de cabeceo, balanceo y guiñada. Para entender los tres últimos, piense en un avión en vuelo: el alquitrán es donde el morro del avión sube y la cola baja; roll es cuando un ala baja y la otra sube; y la guiñada ocurre cuando todo el cuerpo del avión se desliza de izquierda a derecha.

Se han añadido dos cilindros horizontales adicionales a los dos existentes en la nueva configuración para mover la mesa horizontalmente hacia delante y hacia atrás; de izquierda a derecha; y hacer una desviación. Los seis cilindros existentes que mueven la mesa hacia arriba y hacia abajo están conectados a una nueva fuente de energía hidráulica más potente.

¿Por qué importan seis grados de libertad?

Recrear los movimientos de un terremoto en seis grados de libertad es crucial porque la tierra puede moverse en más de una dirección durante un terremoto. Por ejemplo, durante el terremoto de Northridge de 1994 en el área de Los Ángeles, las columnas del puente atravesaron las cubiertas del puente, lo que indica un fuerte componente de movimiento vertical del suelo. Del mismo modo en 1971 en San Fernando terremotolos edificios se retorcían y se balanceaban, sugiriendo que la tierra probablemente estaba girando.

El investigador principal Conte dice que cree que los resultados de pruebas anteriores revelarían formas adicionales de aumentar la seguridad de los edificios si se hicieran con seis grados de libertad en lugar de uno.

El simulador de terremotos al aire libre más grande del mundo está siendo sometido a una importante revisión

En San Francisco, se están modernizando unos 6.000 edificios de «pisos blandos» con entramado de madera para que sean más seguros en caso de terremotos severos. Las pruebas a gran escala de los sistemas de modernización para estos edificios con estructura de madera blanda se llevaron a cabo en una mesa vibratoria de UC San Diego en 2013. El profesor John van de Lindt de la Universidad Estatal de Colorado, quien dirigió el proyecto, jugó un papel clave en la redacción de las pautas para la remodelación de estos edificios. Fuente: Universidad de California, San Diego

Más potencia, mejores sensores

La actualización también agregará un nuevo sistema de detección y recopilación de datos de última generación con un total de 768 canales para transportar información de una amplia gama de sensores, incluidas cámaras de alta resolución, galgas extensométricas, acelerómetros y más. También se actualizará el software que controla la mesa vibratoria.

Además, el mecanismo de alimentación de la mesa vibratoria también se ha ampliado y combinado con un sistema de alimentación hidráulico, cuya eficiencia se ha cuadriplicado.


Enorme simulador de terremotos para actualizar

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