به گزارش ایمنا، مطابق مرکز تحقیقات اپیدمیولوژی بلایای طبیعی، از آنجا که در آینده جمعیت بیشتری از مردم در مناطق با لرزه‌خیزی بالا مستقر می‌شوند، بر جمعیت و تعداد ساختمان‌های ناایمن در برابر زلزله افزوده می‌شود. ازاین‌رو مجمع عمومی سازمان ملل متحد در سال ۲۰۱۵ توافق‌نامه داوطلبانه ۱۵ ساله‌ای را برای کاهش احتمال و تأثیر بلایای طبیعی در سراسر جهان تصویب کرد.
این توافق‌نامه با عنوان "چهارچوب سندای برای کاهش خطرپذیری سوانح ۲۰۱۵-۲۰۳۰" شناخته شده است و هدف آن کاهش تلفات انسانی و هزینه‌های اقتصادی بلایای طبیعی و تقویت همکاری‌های بین‌المللی است. این برنامه بر ساختمان‌های مقاوم‌تر با اتخاذ استراتژی‌های مناسب طراحی و ساخت و همچنین بازسازی و بهسازی سازه‌های موجود متمرکز شده است و نزدیک به ۱۰۰ کشور جهان را پشتیبانی می‌کند.
امروزه، شهرهای لرزه‌خیز جهان در تلاشند در برابر مخرب‌ترین حادثه طبیعی یعنی زلزله، مقاوم و تاب‌آور شوند. در ادامه با ذکر مثال‌هایی به برخی راه‌حل‌های استراتژیک جهت افزایش مقاومت و تاب‌آوری شهرها پرداخته می‌شود. لازم به ذکر است منظور از تاب‌آوری بازگشت شهر به وضعیت اولیه پس از حوادث طبیعی و از سرگیری فعالیت‌ها است.
احداث ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله
مکزیکوسیتی: زمین‌لرزه‌ای با بزرگای ۷.۱ در مقیاس ریشتر در ۱۹ سپتامبر ۲۰۱۷ شهر مکزیکوسیتی را لرزاند. ساختمان‌هایی که از دال تخت بتنی کم کیفیت و ارزان استفاده می‌کردند فرو ریختند و اکنون کاربرد این دال‌ها در مناطق لرزه‌خیز بسیاری از کشورها از جمله ایالات متحده، شیلی و نیوزلند ممنوع شده است.
استانبول: استانبول یک شهر مستعد زلزله است؛ هنگامی که ساخت فرودگاه بین‌المللی دوم آن (Sabiha Gökçen) تصویب شد، مقاومت در برابر زلزله یکی از اولویت‌های اصلی مقامات بود. فرودگاه بین‌المللی Sabiha Gökçen از تکنولوژی "جداگرهای لرزه‌ای" برای کاهش اثرات زلزله بهره برد. جداگر لرزه‌ای روشی است که در آن یک ساختمان بر روی پایه‌هایی از جنس فولاد و لاستیک فشرده قرار می‌گیرد و سازه را از زمین جدا می‌کند. این بدان معنی است که در هنگام زلزله ساختمان کمتر ارتعاش می‌کند و حداقل خسارت را متحمل می‌شود.
آرپ (Arup)، مهندس طراح فرودگاه، ۳۰۰ جداگر زیر این سازه تعبیه کرد که موجب کاهش ۸۰ درصدی بار جانبی زمین‌لرزه می‌شود. از نظر تئوریک این سازه می‌تواند در برابر زلزله با بزرگای ۷.۵ تا ۸ ریشتر عملکرد خود را حفظ کند. این فرودگاه یکی از بزرگ‌ترین سازه‌های مجهز به جداگرهای لرزه‌ای در جهان است.
کرایست چرچ، نیوزلند: پس از زلزله فاجعه‌بار در فوریه ۲۰۱۱ که موجب کشته شدن ۱۸۵ نفر و خسارات قابل توجهی شد، این شهر شرایط سختی را تجربه کرد. اما سازه‌های فلزی چند طبقه از جمله قاب‌های مهاربندی واگرا (EBFs)، قاب‌های مهاربندی همگرا (CBF) و قاب‌های خمشی (MRFs) پس از زمین‌لرزه عملکرد خود را حفظ کردند. در حقیقت، خانه‌های مدرن فولادی و سبک از یک تا سه طبقه حتی در مناطق با شدت لرزه‌خیزی بالا آسیب ندیدند. همچنین، برج پاسیفیک دارای ۲۳ طبقه، بلندترین ساختمان شهر در هنگام وقوع زلزله بود که تنها یکی از اعضای فولادی آن آسیب دید.
فناوری حسگرهای نوری برای بهبود تاب‌آوری
پایش سلامت سازه‌ای روندی است که اطلاعات دقیقی از وضعیت سازه (وجود و محل خرابی، شدت خرابی) فراهم می‌کند. حسگرها یکی از اجزای مهم سیستم پایش سلامت می‌باشند که دقت و کیفیت آن‌ها نقش تعیین کننده‌ای در موفقیت پایش سلامت سازه دارد.
کالیفرنیای جنوبی مجهز به حسگر نوری جدیدی است که پس از وقوع یک زلزله بزرگ، بازگشایی ساختمان‌های مهم را تسریع می‌کند. پس از دو زلزله اخیر که در این شهر به وقوع پیوسته است، زلزله شناسان هشدار داده‌اند که در آینده زلزله‌های بیشتری رخ دهد. فناوری جدید برای بهبود تاب‌آوری در آزمایشگاه ملی "لارنس برکلی" (Lawrence Berkeley) توسعه یافت. این فناوری داده‌های مربوط به جابه‌جایی بین طبقه را جمع‌آوری و انتقال می‌دهد و طبق گزارش محققان اطلاعات قابل اعتمادی در مورد هرگونه خسارت ساختمان جهت سرعت بخشیدن به تعمیر و بازسازی فراهم می‌کند.
این فناوری، به بازرسان ساختمان کمک می‌کند تا پروفایل جابه‌جایی یک ساختمان را به دست آورده و در مرحله اول آسیب‌دیده‌ترین و بحرانی‌ترین ساختمان‌ها را ارزیابی کنند. در نتیجه موجب می‌شود تا زمان قابل توجهی در مقایسه با بازرسی‌های محلی که روزها طول می‌کشد تا ساختمان‌ها مجدداً به بهره‌برداری برسند، صرفه‌جویی شود.
از سال ۲۰۱۵ تحقیقات بر روی یک فناوری جدید حسگرها که DDPS نامیده می‌شوند آغاز شده و آزمایش شبیه‌سازی آن در آزمایشگاه مهندسی زلزله دانشگاه نوادا (Nevada) انجام شد. اکنون، حسگر DDPS در یک ساختمان چند طبقه در آزمایشگاه برکلی که در نزدیکی گسل هیوارد (Hayward) قرار دارد نصب می‌شود؛ این گسل یکی از خطرناک‌ترین گسل‌های ایالات متحده است. تاکنون محدودیت‌های فرکانس حسگرها و نبود امکان دریافت سریع و برخط اطلاعات برای سرعت بخشیدن به تصمیم‌گیری یک چالش بود که حسگرهای DDPS به عنوان یک راه حل امیدوارکننده که ترکیبی از پرتوهای لیزر با حسگرهای نوری است این مشکل را برطرف می‌کند. تکنولوژی ۵g سرعت انتقال داده مورد نیاز را پشتیبانی می‌کند.
مهندسان زلزله از حسگرها در آسمان‌خراش‌ها، پل‌ها و ساختمان‌های حساس استفاده کرده‌اند تا خسارات پنهان را که ممکن است به فاجعه ختم شود، تشخیص دهند. به عنوان مثال و برای پی بردن به اهمیت موضوع، ۵۰ دقیقه پس از متوقف شدن زلزله در مکزیک، برخی از ساکنان یک ساختمان چهار طبقه اداری به کار بازگشتند که بعداً فروریخت.
زلزله سپتامبر ۲۰۱۷ در مکزیکوسیتی، موجب شد برای اولین بار در این شهر مدرسه‌ای به سیستم حسگرهای ارزان قیمت برای نظارت بر زمین‌لرزه و ارزیابی هرگونه خسارت در صورت وقوع مجهز شود. بچه‌های دبستان ماریانو ماتاموروس (Mariano Matamoros) هنوز از هر سروصدایی که یادآور زلزله رخ داده باشد وحشت‌زده می‌شوند.
وجود حسگرها در هر طبقه ساختمان به شناسایی طبقاتی که در هنگام زلزله جابه‌جایی بیش از حد مجاز داشته‌اند کمک می‌کند. گرچه حسگرها جایگزین بازرسی‌های تخصصی نمی‌شود، به عنوان ابزاری برای تصمیم‌گیری و افزایش سرعت عمل به کارشناسان و متخصصان کمک می‌کند.
آمادگی و واکنش سریع برای کاهش تلفات و خسارات زلزله
اقدام سریع مردم آنکوریگ (Anchorage) پس از زلزله، بزرگ‌ترین شهر آلاسکا نشان می‌دهد که می‌توانیم تلاش بیشتری برای بازگشت سریع به زندگی عادی پس از زلزله انجام دهیم. هنگامی‌که در سال ۲۰۱۸، زمین‌لرزه‌ای به بزرگی ۷.۰ ریشتر در شهر رخ داد، برخی از جاده‌ها به شدت آسیب دیدند. جاده‌ها فقط یک هفته پس از حادثه در نتیجه تلاش شبانه‌روزی مهندسان و کارگران برای تعمیر خسارات دوباره بازگشایی شدند. این منطقه بیش از هر مکان دیگری در آلاسکا زمین‌لرزه را تجربه کرده است و مردم این مسئله را بسیار جدی می‌گیرند. تعمیر و بازسازی سریع شهر نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از زمان و پول برای سازگاری با این شرایط سرمایه‌گذاری کرد، حتی اگر ندانیم که چه زمانی و کجا ممکن است زلزله رخ دهد.
در کشور ایران، حدود یک درصد جمعیت جهان زندگی می‌کنند و این در حالی است که حدود ۶ درصد تلفات جانی ناشی از حوادث و بلایای طبیعی جهان متعلق به ایران است. در گزارش شاخص ریسک جهانی زلزله، ایران از نظر در معرض بودن بلایای طبیعی در زمره کشورهای کم‌خطر قرار دارد اما از بعد آسیب‌پذیری در بین کشورهای با شاخص ریسک متوسط قرار دارد. برخی کشورها از جمله ژاپن و شیلی در زمره کشورهای پر ریسک و در معرض بالای مخاطرات طبیعی هستند در حالی که با اقدامات مؤثر تا حدود زیادی بر جبر جغرافیای خود غلبه کرده و از نظر آسیب‌پذیری در رتبه کشورهای با خطر متوسط و کم‌خطر قرار دارند. می‌توان با افزایش تاب‌آوری و مقاومت شهرها در برابر زلزله، که بخشی از راه‌حل‌ها همراه با مثال‌هایی از شهرهای جهان در بالا ذکر شد، تلفات و آسیب‌های ناشی از زلزله را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
یادداشت از: دکتر حمید بهبهانی، مدرس دانشگاه و پژوهشگر حوزه مهندسی سازه و زلزله
نظر شما