USC のエンジニアが耐震改善に取り組む

Jun 11, 2023

フアン・カイセドは地震を直接経験しています。 現在の土木環境工学部長は​​ 1983 年にコロンビアに住んでいましたが、マグニチュード 5.5 の地震がポパヤン市を襲い、約 14,000 の建物に被害を与えました。

この悲劇をきっかけに、コロンビアは地震の多い地域での耐震建築材料の使用を義務付ける新しい法律を可決した。 また、カイセドが土木工学を学び、構造物に焦点を当てるようになったのも影響を受けました。

しかし、耐震構造の構築は、構造をより安全にするために必要な工学戦略の一部にすぎません。 構造物が置かれている土壌は、使用される建築材料よりもさらに重要であると考えられており、サウスカロライナ州の構造物の耐震性を確保するには、エンジニアが他の専門家と協力することが不可欠です。

「土壌を研究している人にとって、構造エンジニアと情報を共有することが重要です。なぜなら、両者の間には強い相関関係があるからです」とカイセド氏は言います。 「地盤工学エンジニアは、構造物の形状と地盤の容量を知る必要があります。 コミュニケーションとフィードバックがより適切であればあるほど、最終的なデザインはより健全なものになります。」

米国地質調査所は、サウスカロライナ州を潜在的な高地震地域とみなしています。 1886 年 8 月 31 日、米国東海岸で記録された最大規模である推定マグニチュード 7.6 の地震がチャールストン近郊で発生しました。現在、州内のすべての建造物は耐震設計仕様に従って建設されなければなりません。

イントゥールン・ササナクル准教授の専門知識は地盤工学であり、地盤内の土壌と天然物質の挙動に焦点を当てた下位分野です。 また、動的荷重の研究も含まれます。動的荷重とは、荷重が時間の経過とともに変化し、その抵抗を超える力が構造物に加わるときのことです。

地盤地震工学では、土壌、構造物の基礎の設計、荷重力学が考慮されます。 構造物は主に基礎の下の土壌の種類によって地震時に崩壊するため、ササナクル氏の仕事は、道路、橋、ダムなどの重要なインフラに必要な耐震設計をサポートしています。

「私たちは動的荷重と天然材料に関連する不確実性と複雑さに対処しており、それが地盤地震工学を複雑にしています」とササナクル氏は言います。

ササナクル氏の研究は、多くの場合、地震時に土壌、基礎、構造物がどのように動作し、相互作用するかを指す動的挙動に焦点を当てています。

「完全に飽和し、動的荷重や地震荷重が加わった柔らかい材料や緩い砂は液状化する可能性があることを私たちは知っています。 これらの材料の上に建てられた構造物は、地震で倒壊する可能性があります」とササナクル氏は言う。

カイセドとササナクルは今年8月、サウスカロライナ州運輸省の橋の耐震設計マニュアルを更新し書き換える4年間150万ドルのプロジェクトを開始する。 これには、橋とそのコンポーネントがどのように設計されるか、地盤工学に関連する土壌と基礎が含まれます。

「地震や新材料に関する新しい理論を開発しようとするのではなく、地震工学と州のベストプラクティスをより深く理解したいと考えています」とカイセド氏は言う。 「SC DOT が設計と新しい橋の募集を開始すると、それらは経済的に実現可能であり、地震の力に耐えることができます。」