TRZĘSIENIA ZIEMI I ZJAWISKO REZONANSU – DESTRUKCYJNA SIŁA NATURY
Barbara Bieta, Sylwia Skreczko, Trzesienia ziemi, 207-214

Słowa kluczowe

Trzęsienia ziemi
skorupa ziemska
tektonika
geologia
sejsmika
budownictwo

Abstrakt

Trzęsienia ziemi związane są z nagłym i gwałtownym rozładowaniem naprężeń w skorupie ziemskiej. Zjawisko to najczęściej spowodowane jest ruchem mas skalnych na granicach tektonicznych, podczas którego wyzwalana jest duża ilość energii rozprzestrzeniającej się w ośrodku geologicznym w postaci fal sprężystych, zwanych falami sejsmicznymi. Niejednokrotnie takie zjawiska mogą prowadzić do uszkodzeń oraz całkowitych zniszczeń budynków i infrastruktury zlokalizowanej na zagrożonym obszarze. Trzęsienia ziemi są zagadnieniem, nad którym nieustannie prowadzone są badania, mające na celu rozpoznanie mechanizmów ich powstawania, przewidywanie prawdopodobieństwa wystąpienia wstrząsu w danym miejscu, czasie i o określonej magnitudzie. Równolegle wprowadzane są coraz nowocześniejsze rozwiązania konstrukcyjne pozwalające chronić zabudowania przed niebezpiecznym działaniem wstrząsów. Wszystkie te prace wiążą się z podniesieniem bezpieczeństwa ludzi zamieszkujących obszary o dużej aktywności sejsmicznej. Oprócz trzęsień ziemi źródłami drgań mogą być również inne zjawiska naturalne (np. wiatr) oraz antropogeniczne (np. ruch drogowy oraz kolejowy), czy też wstrząsy generowane działalnością górniczą. Zarówno tego typu drgania, jak i wstrząsy związane z trzęsieniami ziemi, przekazują wibracje z podłoża na fundamenty konstrukcji, wynikiem czego
jest wprowadzenie budynku w ruch. Skutkami tego zjawiska jest powstanie naprężeń na poszczególnych elementach konstrukcji, prowadzących do uszkodzeń lub niejednokrotnie nawet do całkowitego zniszczenia budynków. Związane jest to ze zjawiskiem interakcji systemu budynek – podłoże, czyli wzajemnym oddziaływaniem drgań budynku i gruntu wokół jego fundamentów. Konieczny jest odpowiedni dobór parametrów konstrukcyjnych budynku oraz uwzględnienie geologii obszaru w celu zminimalizowania wpływu drgań na budynek. W szczególności nieodpowiednie dostosowanie parametrów konstrukcji względem jej podłoża może powodować wystąpienie niebezpiecznego zjawiska rezonansu takiego systemu. Zagadnienie interakcji jest wyjątkowo istotne na obszarach o wysokiej aktywności sejsmicznej, a jej odpowiednia interpretacja pozwala minimalizować skutki trzęsień ziemi.

Barbara Bieta, Sylwia Skreczko, Trzesienia ziemi, 207-214