Seismické budovy (nebo anti-seizmické) zahrnuje studium chování budov a staveb je vázán na dynamické zatížení typ seismické a výstavbě budov a odolnou infrastrukturou zemětřesení.
Hlavní cíle konstrukce odolné proti zemětřesení jsou:
Stavební metody odolné proti zemětřesení, víceméně intuitivní nebo založené na poučeních z minulých zemětřesení, existují již nejméně 2000 let. Umožnily mnoha kostelům, chrámům, mešitám, pagodám a mnoha hradům odolat někdy významným zemětřesením. To je například případ inckých měst, zejména Machu Picchu , jejichž kamenné tvarovky jsou pozoruhodnými příklady architektury odolné proti zemětřesení. Podobně na druhé straně světa, císařský palác v Tokiu a jeho nedaleké zdi, které jej obklopují, složené z mohutných kamenných bloků, odolaly silným otřesům lépe než mnoho moderních budov, a to díky technikám velmi podobným. Inkové.
První evropská nařízení o zemětřesení se zrodila v Neapoli díky vůli Bourbonů po strašlivém zemětřesení, ke kterému došlo v roce 1783 v jižní Kalábrii.
Normy budov odolné proti zemětřesení jsou souborem návrhových a konstrukčních pravidel, která musí být aplikována na budovy tak, aby byly co nejvíce odolné vůči zemětřesení .
Pro eurozónu se Eurokódy (od 1 do 9) staly nezbytnými pro výpočet konstrukce (beton, kov, dřevo ...), ale nejdůležitější ze všeho pro zemětřesení je Eurokód 8, který shrnuje různé seismické zóny. různá opatření, která mají být použita. Ta druhá není v žádném případě pevná pravidla jako PS-MI, je založena na staré PS-92 a nových eurokódech.
Povaha lokality je důležitá (seismická půdní třída od A do E): přítomnost sypkých sedimentů může lokálně zesilovat seismické vlny . Posledně uvedené umožňují definovat koeficient zrychlení podkladů, který umožňuje následně vypočítat modelováním posunů budov.
Před šedesátými léty byly struktury někdy počítány jednoduše přidáním statické vodorovné síly. Tím se zcela ignorovaly rezonanční jevy spojené s frekvenčním obsahem pozemních pohybů a se specifickými režimy vibrací konstrukcí.
Klasicky jsou budovy považovány za více oscilátorů : několik hmot spojených navzájem a se zemí pružinami a tlumiči nárazů, modelovaných tyčemi nebo konečnými prvky .
Ve vesmíru má uzel šest stupňů volnosti ; některé modelizace tento počet snižují.
Zbývající v oblasti pružné a lineární vztah mezi vektorem na síly a posunutí zahrnuje matrici na tuhosti konstantní v čase.
V této oblasti existují dvě hlavní metody výpočtu založené na principu modálního rozkladu:
Spojuje velkou část problémů, protože stavební fond se obnovuje rychlostí kolem 1% ročně, trvalo by zhruba století, než by všechny budovy byly standardizovány bez posílení starých budov. Někdy mohou být tyto operace spojeny s izolací, zvukovou izolací a úsporami energie, které snižují celkové náklady.
Na čistě technické úrovni je velkým problémem mít spolehlivé údaje o složení stávajícího, pokud jde o tuhost a odolnost. Tyto znalosti jsou skutečně nezbytné k posouzení počátečních kapacit budovy a poté k výběru vhodné výztuže. Eurokód 8-3 se těmito body zabývá na poměrně kvalitativní úrovni a poskytuje některé výpočetní nástroje. Ale inženýr je stále docela bezmocný, když jsou stávající data vzácná nebo příliš nejistá.
Vzhledem ke své geografické poloze je Japonsko nepochybně nejpokročilejší zemí v oblasti zemětřesení. S vědomím rizik, Japonci po tisíciletí vyvinuli stavební normy odolné proti zemětřesení (které lze nalézt ve starodávných šintoistických svatyní ). Po zemětřesení v Kantó v roce 1923 byly poté vyvinuty a zavedeny moderní techniky . Nicméně, Kobe zemětřesení v roce 1995 vyzval inženýry, aby posílily další pokrok v této oblasti. Takto se postupem času staly japonské stavby nejbezpečnějšími na světě.
Během zemětřesení 11. března 2011 v oblasti Tóhoku se prokázal geniální vliv japonského zemětřesení: žádná budova se nezhroutila, i když byla velikost 9 momentální velikosti . Mosty jistě spadly, silnice se otevřely na dvě části, požáry se rozšířily a interiéry byly vypleněny násilím při zemětřesení, ale všechny budovy zůstaly stát, jako rákos, který se ohýbá, ale nerozbije se, protože i vyšší budovy, které se dlouho táhly (právě kvůli nízkému izolačnímu standardu ) nebo Tokijský nebeský strom s výškou 634 metrů neutrpěl žádné škody.
Seizmická rizika jsou v Japonsku taková, že kromě designu budov je jejich dispozice také zcela navržena tak, aby odolávala zemětřesení (žádná skříň nebo rám v ložnici atd.). Kromě toho jsou prostředky lokomotivy také navrženy tak, aby se předešlo jakékoli katastrofě, například shinkansen (japonský vysokorychlostní vlak), který automaticky zastaví své motory při sebemenším trhnutí na kolejích. Například během zemětřesení z 11. března 2011 se žádný ze šinkanzenů v provozu rychlostí 300 km / h nevykolejil.
Eurokód 8 je věnován „Projektování a navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení“ , a je tematicky klesal, například s:
Jejím cílem je zajistit, aby budovy a inženýrské stavby v seismických zónách neohrožovaly lidské životy, neomezovaly materiální škody a aby zůstaly funkční důležité struktury pro civilní ochranu .
Ve Francii, kde od roku 1969 existují předpisy odolné proti zemětřesení , tvoří zákony, vyhlášky, vyhlášky a oběžníky předpisy týkající se prevence seismického rizika. Předpisy se vždy zaměřovaly na nové budovy. Zejména aktualizován v roce 1982 a poté v roce 1991, měl by se vyvíjet po zemětřesení v roce 2011 na tichomořském pobřeží Tóhoku a podle evropských právních předpisů .
V květnu 1988 byl pan Jacques Tanzi, hlavní inženýr společnosti Bridges , pověřen zřízením a vedením studijní a návrhové skupiny pro vypracování návrhů regulačních textů, vyhlášek a nařízení při aplikaci zákona, bez právního překladu, opět v roce 2010. Zdá se, že předmět byl ve Francii, s výjimkou neúplných, málo zpracován disertační prací o tomto předmětu, jakož i AFPS a několika francouzsko-švýcarskými nebo francouzsko-italskými konferencemi. Některé budovy lze považovat za prioritu, včetně nemocnic, když jsou staré, protože v případě seismické krize budou velmi mobilizovány.
Od 90. let 20. století byly v rámci Mezinárodního desetiletí pro prevenci přírodních katastrof (DIPCN , podporovaného OSN) provedeny výpočty roční míry překročení intenzity (nebo zrychlení) pro některá ohrožená místa a pro dané období návratnosti, s projektem GSHAP ( Global Seismic Hazard Assessment Program ), jehož výsledkem jsou jemnější informativní mapy seismického nebezpečí ve světě.
Paleoseismicita ukazuje ve Francii a v okolí této země výskyt velkých zemětřesení s dobou návratu větší než historické období, která však může být destruktivní. Toto by mělo zohlednit dimenzování a / nebo zesílení určitých rizikových konstrukcí (přehrady, jaderná zařízení atd.) Odolné proti zemětřesení.
V roce 2001 byla veřejnosti otevřena databáze BRGM (www.neopal.net) o indexech neotektonických deformací a paleoseismů v metropolitní Francii a Západní Indii. Řídící výbor sdružuje BRGM, EDF , IRSN , CEA Detection and Geophysics Laboratory , Univerzitu Pierre-et-Marie-Curie (Paříž VI) a CEREGE. Prognóza, dříve převážně deterministická, se vyvíjí integrací stejně pravděpodobnostních studií, které vedly k revizi rizikového zónování (také integrací pravděpodobného eustatického vyvážení spojeného s roztavením ledu na severním pólu, což odlehčuje hmotu spočívající na podloží , který pak má tendenci opět růst. ANR financovalo (prostřednictvím výzvy k předkládání projektů ve výši přibližně 4,2 mil. EUR ) v roce 2005 program CATEL („ Tellurické katastrofy a tsunami “), poté v roce 2008 program „RiskNat“. “ fyzika Institut ve světě Paříže je jedním z aktérů zapojených do pokročilých znalostí potřebných ke zdokonalení zemětřesení.
v Květen 2011Předpisy se vyvíjejí tak, aby byly v souladu s Eurokódem 8, který upraví způsob konstrukce (od návrhu po realizaci, včetně instalace, certifikace) a bude zahrnovat všechny stavební odborníky. Jakákoli budova, ze které bylo podáno stavební povolení1 st 05. 2011je znepokojen. Zákonodárce stanoví přechodné období, během něhož zůstává staré nařízení v platnosti (do31. října 2012 ve Francii, pak odsunuto zpět na 1 st 01. 2014); Hodnoty zrychlení, které je třeba zohlednit, se změní na1 st 05. 2011, ale předchozí pravidla odolná proti zemětřesení (PS92 2004) zůstávají v platnosti pro stavby kategorie II, III nebo IV, které byly předmětem žádosti o stavební povolení, předchozího ohlášení nebo povolení zahájit práci.
Převládají 4 konstrukční principy:
U stávajících budov, které mají být chráněny (památky, jaderné elektrárny atd.), Byly provedeny testy v Grenoblu: mřížka vrtů v zemi, střed by byl chráněn před seismickými vlnami
Po zemětřesení v roce 1983 byly belgickým seismologům poskytnuty další zdroje ke zpřesnění hodnocení rizik.
U nových konstrukcí je dimenzování odolné proti zemětřesení upraveno v normách pro nosné konstrukce SIA 260 až 267 Švýcarské společnosti inženýrů a architektů (SIA). Švýcarská norma SIA 469 (1997) doporučuje, aby ověření seizmické bezpečnosti existující konstrukce bylo provedeno během významných modifikačních, transformačních nebo restaurátorských prací, během změny použití nebo když pozorování naznačuje nedostatečnou bezpečnost. Když se v roce 2003 objevily nové standardy pro nosné konstrukce SIA 261 až 267, byly předpoklady o seismických silách revidovány směrem vzhůru s ohledem na nové poznatky o nebezpečí. Okamžitě byla pociťována potřeba vyhnout se nepřiměřeným nákladům na seizmické vyztužení a poskytnout spolehlivé metody pro hodnocení seismické bezpečnosti stávajících konstrukcí. V roce 2004 vydala pracovní skupina SIA, částečně financovaná Federálním úřadem pro životní prostředí (FOEN), technickou příručku SIA 2018 „Ověření seismické bezpečnosti stávajících budov“, která proto slouží jako referenční dokument pro hodnocení zemětřesení -odolná bezpečnost stávajících budov i posouzení přiměřenosti případných výztužných opatření. V roce 2017 byly technické specifikace SIA 2018 nahrazeny standardem SIA 269/8 „Údržba nosných konstrukcí - zemětřesení“. Tato nová norma zachovává základní principy technických specifikací SIA 2018, ale má pole použití, které se vztahuje na všechny nosné konstrukce. Rovněž zavádí nové metody pro kvantifikaci snížení rizika prováděním opatření ke zlepšení seismické bezpečnosti.