Simulator gempa luar ruangan terbesar di dunia mengalami peningkatan besar
Engineering

Simulator gempa luar ruangan terbesar di dunia mengalami peningkatan besar


Pelat, atau lantai meja goyang, dipasang kembali dengan dua derek di Englekirk Structural Engineering Center di UC San Diego. Kredit: Universitas California San Diego

Peningkatan besar pada simulator gempa luar ruang terbesar di dunia mencapai tonggak sejarah pada pertengahan April ketika lantai fasilitas—semuanya seberat 300.000 pon—dikembalikan ke tempatnya. Ketika selesai musim gugur ini, simulator akan memiliki kemampuan untuk mereproduksi gerakan gempa multi-dimensi dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk membuat struktur dan penghuninya lebih aman selama guncangan kuat.

Simulator, atau meja goyang, akan dapat menguji struktur terberat dan tertinggi di dunia untuk mengukur seberapa baik mereka akan menahan berbagai jenis gempa bumi. Meja goyang akan dilengkapi dengan kemampuan untuk mereproduksi semua enam kemungkinan gerakan tanah, yang dikenal sebagai enam derajat kebebasan. Pengujian pertama setelah upgrade akan menampilkan bangunan kayu berlantai 10 skala penuh.

“Fasilitas ini akan menyelamatkan banyak nyawa manusia dengan membuat tempat kita tinggal dan bekerja lebih aman selama gempa bumi,” kata Joel Conte, peneliti utama shake table dan profesor teknik struktural di University of California San Diego. Conte dan rekannya memaparkan detail peningkatan dalam makalah yang diterbitkan pada Januari 2021 di Perbatasan di Lingkungan Buatan.

Dalam makalah tersebut, para peneliti juga merinci dampak meja goyang terhadap bangunan dan kode desain sejak dibuka pada tahun 2004.

Di San Francisco, sekitar 6.000 bangunan rangka kayu “lantai lunak” sedang dipasang untuk membuatnya lebih aman dalam gempa bumi yang kuat. Pengujian sistem retrofit skala penuh untuk bangunan rangka kayu berlantai lunak ini dilakukan di meja goyang UC San Diego pada tahun 2013. Profesor John van de Lindt dari Colorado State University, yang memimpin proyek ini, memainkan peran kunci dalam menulis pedoman untuk retrofit bangunan ini.

Simulator gempa luar ruangan terbesar di dunia mengalami peningkatan besar

Peneliti utama Joel Conte (kanan), yang juga profesor teknik struktural di UC San Diego, dan Koorosh Lotfizadef, manajer operasi meja, memeriksa pelat. Kredit: Universitas California San Diego

Pada tahun 2008, sebuah tes yang dipimpin oleh Profesor Robert Fleischman dari Universitas Arizona dan Jose Restrepo dari UC San Diego menghasilkan rekomendasi baru tentang bagaimana lantai beton pracetak, yang dikenal sebagai diafragma, harus dibangun ke dalam struktur garasi parkir untuk meningkatkan perilaku seismiknya.

Pada tahun 2011 dan 2012, selama serangkaian tes tengara, sebuah tim menguji lift dan tangga di dalam gedung enam lantai ukuran penuh. Temuan ini mengarah pada pedoman baru yang lebih baik tentang cara komponen-komponen ini harus dihubungkan ke rangka struktural bangunan sehingga tidak terlepas saat gempa.

Bagaimana itu bekerja

Prinsip di balik meja relatif sederhana: berbagai struktur dibangun di atas lantai fasilitas, atau pelat, yang terhubung ke serangkaian aktuator horizontal dan vertikal, atau piston, yang bergerak maju mundur, mensimulasikan gerakan gempa. Pergerakan mengikuti catatan gempa yang tepat yang telah dikumpulkan para peneliti dari seluruh dunia.

Fasilitas ini bertransisi dari satu derajat kebebasan—kemampuan untuk memindahkan struktur ke belakang dan ke depan—ke enam derajat kebebasan, menambahkan kemampuan untuk bergerak ke atas dan ke bawah, kiri ke kanan, serta gerakan pitch, roll, dan yaw. Untuk memahami tiga yang terakhir ini, pikirkan sebuah pesawat terbang yang sedang terbang: pitch adalah ketika hidung pesawat naik dan ekornya turun; roll adalah ketika satu sayap turun dan yang lainnya terangkat; dan yaw adalah saat seluruh badan pesawat meluncur dari kiri ke kanan.

Dua aktuator horizontal tambahan ditambahkan ke dua aktuator yang sudah ada dalam konfigurasi baru untuk memindahkan tabel secara horizontal ke depan dan ke belakang; kiri ke kanan; dan untuk membuat gerakan yaw. Enam aktuator yang ada yang menggerakkan meja ke atas dan ke bawah dihubungkan ke sumber daya hidrolik baru yang lebih kuat.

Mengapa enam derajat kebebasan penting?

Mereproduksi gerakan gempa dalam enam derajat kebebasan adalah kuncinya karena selama gempa, tanah mungkin bergerak ke lebih dari satu arah. Misalnya, selama gempa bumi Northridge 1994 di daerah Los Angeles, kolom jembatan dilubangi melalui dek jembatan, mengisyaratkan komponen gerakan tanah vertikal yang kuat. Demikian pula, selama gempa bumi San Fernando tahun 1971, bangunan-bangunan berputar dan bergoyang, mengisyaratkan bahwa tanah mungkin berputar.

Penyelidik utama Conte mengatakan dia yakin hasil tes sebelumnya akan mengungkapkan cara tambahan untuk membuat bangunan lebih aman jika dilakukan dalam enam derajat kebebasan daripada satu.

Simulator gempa luar ruangan terbesar di dunia mengalami peningkatan besar

Di San Francisco, sekitar 6.000 bangunan rangka kayu “lantai lunak” sedang dipasang untuk membuatnya lebih aman dalam gempa bumi yang kuat. Pengujian sistem retrofit skala penuh untuk bangunan rangka kayu berlantai lunak ini dilakukan di meja goyang UC San Diego pada tahun 2013. Profesor John van de Lindt dari Colorado State University, yang memimpin proyek ini, memainkan peran kunci dalam menulis pedoman untuk retrofit bangunan ini. Kredit: Universitas California San Diego

Lebih banyak daya, sensor yang lebih baik

Pembaruan juga akan menambahkan sistem penginderaan dan pengumpulan data baru yang canggih dengan total 768 saluran untuk membawa informasi yang berasal dari berbagai sensor, termasuk kamera definisi tinggi, pengukur regangan, akselerometer, dan banyak lagi. Perangkat lunak yang mengendalikan meja goyang juga akan ditingkatkan.

Selain itu, mekanisme yang menggerakkan meja goyang juga telah diperluas dan dihubungkan ke sistem tenaga hidrolik yang kapasitasnya meningkat empat kali lipat.


Simulator gempa besar untuk mendapatkan peningkatan


Disediakan oleh University of California – San Diego

Kutipan: Simulator gempa luar ruang terbesar di dunia mengalami peningkatan besar (2021, 10 Juni) diambil 10 Juni 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-06-world-largest-outdoor-earthquake-simulator.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG