3D-моделирование сейсмических барьеров: как защитить здания от землетрясений

Ученые из МФТИ, Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис совершили прорыв в защите от землетрясений. Они создали первую в России подробную трехмерную модель сейсмических барьеров – траншей, заполненных специальным материалом (например, гравием), которые призваны гасить разрушительную энергию подземных толчков еще до того, как она достигнет зданий.

3D-моделирование сейсмических барьеров: как защитить здания от землетрясений

В отличие от предыдущих двумерных расчетов, новая 3D-модель показала, как волна обходит барьер с боков (флангов), что происходит на краях защитной системы и как оптимально расставить несколько рядов траншей. Для расчетов использовался сложный метод, точно описывающий поведение сыпучего гравия, который по-разному ведет себя при сжатии и растяжении.

Результаты моделирования впечатляют. Один сплошной барьер снижает амплитуду поверхностных волн примерно вдвое. А система из десяти барьеров (высотой 2 м и шириной 20 м с промежутками по 6 м) способна снизить колебания уже в четыре раза.

Главный вывод исследования: чем больше размер барьера по сравнению с длиной сейсмической волны, тем он эффективнее. Трехмерное моделирование позволило доказать, что параллельные ряды барьеров отлично справляются с «утечкой» энергии по бокам. Теперь у инженеров есть точный инструмент: зная частоту ожидаемого землетрясения, можно рассчитать необходимое количество и глубину траншей для защиты конкретного объекта.

Читайте также

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые