Tại sao các tòa nhà lại sụp đổ khi động đất? Sự thật phức tạp hơn bạn nghĩ!

Động đất luôn là một hiện tượng tự nhiên đáng sợ và nó trở nên nguy hiểm hơn khi các thành phố ngày càng phát triển đi kèm với những rủi ro sụp đổ của các tòa nhà cao tầng.

Tại sao các tòa nhà lại sụp đổ khi động đất và làm thế nào để ngăn chặn điều này?

Nếu như bạn đã từng xem các bộ phim thảm họa, bạn có thể nghĩ rằng các tòa nhà sụp đổ do nguyên nhân trực tiếp là mặt đất dưới chân chúng rung lắc dữ dội hay thậm chí là tách ra xa nhau. Nhưng đó không thực sự là cách chúng sụp đổ vì hầu hết các tòa nhà không nằm đúng vị trí đứt gãy và sự dịch chuyển các mảng kiến tạo thì xảy ra ở sâu hơn nhiều so với nền móng của các tòa nhà. Trên thực tế, sự ảnh hưởng của động đất đến các tòa nhà phức tạp hơn nhiều.​

Tại sao các tòa nhà lại sụp đổ khi động đất? Sự thật phức tạp hơn bạn nghĩ!
Trên thực tế, sự ảnh hưởng của động đất đến các tòa nhà phức tạp hơn nhiều.​

Loading...

Vậy điều gì mới là nguyên nhân thực sự khiến các tòa nhà sụp đổ?

Khi mặt đất chuyển động bên dưới tòa nhà, chúng gửi các làn sóng xung kích qua các phần còn lại của cấu trúc và khiến nó rung lắc qua lại. Sức mạnh của sự dao động này phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là khối lượng của tòa nhà (tập trung chủ yếu ở phần nóc) và độ chắc chắn của nó (yếu tố chủ yếu của sự dao động). Các tòa nhà thấp thường chắc chắn hơn, trong khi các tòa nhà cao thì mềm dẻo hơn.

Vậy là mọi người nghĩ rằng giải pháp chống sập nhà là xây dựng các tòa nhà thấp hơn để chúng biến dạng ít nhất có thể.

Nhưng trận động đất năm 1985 ở Mexico là ví dụ tốt cho thấy điều đó không hoàn toàn đúng. Trong trận động đất, nhiều tòa nhà từ 6 đến 15 tầng đã bị sụp đổ. Điều lạ là các tòa nhà thấp hơn 6 tầng gần đó vẫn đứng vững và các tòa nhà cao hơn 15 tầng cũng hầu như không bị ảnh hưởng, còn các tòa nhà cỡ trung thì lại rung lắc dữ dội hơn và bị sụp đổ.

Điều đã xảy ra ở Mexico là 1 hiệu ứng gọi là cộng hưởng, khi mà tần số của làn sóng địa chấn động đất xảy ra cùng với tần số tự nhiên của các tòa nhà tầm trung. Giống như sự thúc đẩy cùng nhịp cho xích đu. Mỗi làn sóng địa chấn sẽ khuếch đại thêm sự rung lắc của tòa nhà và ngày càng mạnh hơn cuối cùng đi quá giới hạn mà tòa nhà có thể chịu được gây sụp đổ.

Tại sao các tòa nhà lại sụp đổ khi động đất? Sự thật phức tạp hơn bạn nghĩ!
Dao động với tần số thấp sẽ gây nhiều thiệt hại cho các tòa nhà cao và mềm dẻo.

Ngày nay, các kĩ sư làm việc với các nhà địa chất và địa chấn học để dự đoán tần số của động đất tại các vị trí xây dựng để ngăn chặn sự sụp đổ do cộng hưởng, dựa vào các yếu tố như loại đất hay dữ liệu của các trận động đất trước kia. Dao động với tần số thấp sẽ gây nhiều thiệt hại cho các tòa nhà cao hơn và mềm dẻo hơn trong khi dao động với tần số cao sẽ gây nguy hiểm với các cấu trúc thấp và chắc chắn.

Các kĩ sư cũng đã nghĩ ra cách để hấp thụ rung lắc để hạn chế sự biến dạng bằng cách sử dụng công nghệ mơi mới.

  • Dựa trên độ linh hoạt để cô lập sự dao động của phần nền so với phần còn lại của tòa nhà.
  • Dựa trên sự dao động lệch pha để điều tiết xóa bỏ sự cộng hưởng với tần số tự nhiên để giảm rụng lắc.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Có thật con gái giỏi văn, con trai giỏi toán?

Có thật con gái giỏi văn, con trai giỏi toán?

Đa số mọi người cho rằng con gái thường giỏi văn còn con trai giỏi toán, nhưng nghiên cứu mới đây cho thấy không phải như vậy vì nam sinh và nữ sinh đều có khả năng giỏi toán như nhau.

Đăng ngày: 17/11/2019
Xuất hiện video ghi lại tiếng hú lạ kỳ của Bigfoot, chứng minh sinh vật huyền bí này thật sự tồn tại

Xuất hiện video ghi lại tiếng hú lạ kỳ của Bigfoot, chứng minh sinh vật huyền bí này thật sự tồn tại

Mới đây đây nhất, một đoạn video được cho là ghi lại tiếng hú bí ẩn của Bigfoot đã xuất hiện trên mạng, tiếp tục củng cố thêm cho ‘thuyết âm mưu’ cho rằng sinh vật huyền bí này thực sự tồn tại.

Đăng ngày: 16/11/2019
Độc đáo loại rượu làm từ phân voi châu Phi

Độc đáo loại rượu làm từ phân voi châu Phi

Rượu Indlovu Gin có giá khoảng 32 USD mỗi chai, mùi vị thay đổi tùy theo thời gian và địa điểm thu thập nguyên liệu.

Đăng ngày: 16/11/2019
Làm sao để học bất cứ điều gì?

Làm sao để học bất cứ điều gì?

Để thuần thục bất kì kĩ năng nào như thực hiện động tác múa, chơi một nhạc cụ hay ném bóng vào rổ cần phải trải qua luyện tập.

Đăng ngày: 15/11/2019
Không chỉ có giá trị nghệ thuật, 6 bức tranh này còn hé lộ sự thật đáng kinh ngạc về thế giới ngày xưa

Không chỉ có giá trị nghệ thuật, 6 bức tranh này còn hé lộ sự thật đáng kinh ngạc về thế giới ngày xưa

Những bức tranh cổ xưa là nguồn tư liệu quý để khoa học khám phá vô vàn bí ẩn bị lớp bụi thời gian che mờ. Ví dụ như món pasta vốn được giới quý tộc ăn bốc hay danh họa Vinci tài năng là nhờ... tật mắt lác.

Đăng ngày: 15/11/2019
Truyền thuyết về zombie và ma cà rồng bắt nguồn từ căn bệnh nào?

Truyền thuyết về zombie và ma cà rồng bắt nguồn từ căn bệnh nào?

Truyền thuyết về hai loài quái vật khát máu - thường xuất hiện trong các bộ phim kinh dị Hollywood - bắt nguồn từ một căn bệnh nguy hiểm ở đời thực. Đó là bệnh dại.

Đăng ngày: 15/11/2019
Cậu bé 9 tuổi lập kỉ lục là người nhỏ tuổi nhất thế giới tốt nghiệp đại học

Cậu bé 9 tuổi lập kỉ lục là người nhỏ tuổi nhất thế giới tốt nghiệp đại học

Hoàn thành chương trình đại học khi mới 9 tuổi, cậu bé Laurent Simons đã phá kỷ lục thế giới và trở thành người trẻ tuổi nhất trong lịch sử nhận được bằng đại học.

Đăng ngày: 15/11/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News