191112608bde40b946326e514567ac9b

1.

Современные методы
прогнозирования землетрясений
и сейсмостойкое строительство
Землетрясения — одно из самых разрушительных природных явлений на нашей
планете. Ежегодно происходят тысячи подземных толчков, и хотя большинство из них
незаметны для человека, мощные землетрясения способны разрушить целые города.
Современная наука разработала методы мониторинга сейсмической активности и
строительства зданий, способных противостоять подземным ударам.

2.

ГЛАВА 1
Что такое землетрясения?
Землетрясения возникают из-за движения огромных плит земной коры. Наша планета
покрыта литосферными плитами, которые медленно перемещаются, сталкиваются и
раздвигаются. В местах их контакта накапливается колоссальное напряжение.
Когда напряжение превышает прочность горных пород, происходит резкий сдвиг по
разлому — трещине в земной коре. Этот внезапный разрыв высвобождает огромное
количество энергии в виде сейсмических волн, которые распространяются во всех
направлениях и вызывают колебания земной поверхности.
Интересный факт: Ежегодно на Земле происходит около 500
000 землетрясений, но только около 100 из них достаточно
сильны, чтобы причинить значительный ущерб.
Тектонические границы
Разломы
Накопление энергии
Плиты сталкиваются, раздвигаются или скользят
Трещины в земной коре, где происходит резкий
Напряжение растет годами, пока не произойдет
друг относительно друга
сдвиг пород
разрыв

3.

ГЛАВА 2
Сейсмический мониторинг: как мы отслеживаем
землетрясения
Сейсмические станции — это наши «уши», которые слушают Землю. По всему миру установлены тысячи сейсмометров — чувствительных приборов, способных
регистрировать даже самые слабые колебания земной поверхности. Эти датчики устанавливаются как на поверхности, так и глубоко под землей.
01
02
Регистрация колебаний
Передача данных
Сейсмометры фиксируют движения земной коры в трех направлениях:
Информация в реальном времени поступает в центры мониторинга через
вертикальном и двух горизонтальных
спутниковую связь
03
04
Анализ сигналов
Оповещение
Ученые определяют местоположение эпицентра, глубину очага и магнитуду
При опасных толчках система автоматически отправляет сигналы тревоги
землетрясения
Глубинные датчики
Поверхностные станции
Устанавливаются в скважинах на глубине до нескольких километров. Они
Образуют плотную сеть наблюдений и позволяют точно определить
защищены от поверхностных помех и фиксируют самые слабые предвестники
расположение эпицентра. Чем больше станций зарегистрировали толчок, тем
землетрясений.
точнее расчеты.

4.

ГЛАВА 3
Геодезические методы: GPS и деформация земной коры
Современные спутниковые технологии позволяют измерять движения земной
поверхности с точностью до миллиметров. GPS-станции, установленные в
сейсмоактивных регионах, непрерывно отслеживают малейшие смещения участков
земной коры.
Когда тектонические плиты медленно движутся, накапливая напряжение перед
землетрясением, GPS-приемники регистрируют эти изменения. Анализируя данные с
множества станций, ученые создают карты деформации земной поверхности.
Спутниковая навигация
Накопление данных
Выявление аномалий
GPS-станции определяют свое положение с
Многолетние наблюдения показывают скорость и
Резкие изменения скорости деформации могут
точностью до миллиметров, используя сигналы от
направление движения участков земной коры
указывать на приближающееся землетрясение
спутников
Геодезические методы особенно эффективны для мониторинга медленных тектонических процессов. В Японии сеть из более чем 1300 GPS-станций помогает
прогнозировать сейсмическую опасность.

5.

ГЛАВА 4
Геологические данные: уроки прошлого
История землетрясений — ключ к пониманию будущих угроз. Геологи изучают древние разломы, анализируют слои горных пород и исследуют следы прошлых
землетрясений, которые произошли сотни и тысячи лет назад.
Палеосейсмология
Картирование разломов
Зоны субдукции
Изучение следов древних землетрясений в
Определение активных тектонических структур и
Особо опасные области, где одна плита
геологических отложениях
их характеристик
погружается под другую
Смещения слоев породы
Длина и глубина разломов
Источник сильнейших землетрясений
Трещины в древних отложениях
Скорость накопления напряжения
Возможность возникновения цунами
Датировка прошлых событий
Периодичность землетрясений
Глубинные процессы в мантии
Повторяемость землетрясений: Многие разломы демонстрируют
определенную периодичность сильных толчков. Например, если в
определенном месте мощные землетрясения происходят в среднем раз в 200-
300 лет, и последнее было 250 лет назад, вероятность нового события в
ближайшие десятилетия возрастает.

6.

ГЛАВА 5
Сейсмостойкие здания: инженерные решения для
безопасности
Невозможно предотвратить землетрясение, но можно построить здания, которые выдержат подземные толчки. Современное сейсмостойкое строительство использует
специальные материалы, конструктивные решения и технологии, которые позволяют зданиям «пережить» землетрясение с минимальными повреждениями.
Материалы для сейсмостойкого строительства
Сталь
Армированный бетон
Полимеры и композиты
Стальные конструкции обладают высокой прочностью
Сочетание бетона и стальной арматуры создает
Легкие и прочные материалы нового поколения
и гибкостью. Они способны деформироваться без
прочный каркас. Стальные стержни не дают бетону
обеспечивают дополнительную защиту. Они
разрушения, поглощая энергию сейсмических волн.
растрескиваться при колебаниях.
уменьшают вес здания и повышают его устойчивость.
Сейсмоизоляция фундамента
Гибкие соединения
Диагональные связи
Специальные демпферы между фундаментом и
Элементы конструкции скреплены так, что могут
Дополнительные укрепляющие элементы в
зданием гасят колебания, как амортизаторы в
немного смещаться друг относительно друга без
каркасе здания распределяют нагрузки и
автомобиле
разрушения
предотвращают деформацию

7.

ГЛАВА 6
Проектирование и безопасность
Принципы сейсмостойкого проектирования
Архитекторы и инженеры используют динамический анализ — компьютерное моделирование
поведения здания во время землетрясения. Это позволяет заранее выявить слабые места
конструкции и устранить их.
Прочный фундамент
Глубокое основание, распределяющее нагрузку и связывающее здание с грунтом
Симметричная форма
Равномерное распределение массы здания уменьшает скручивающие нагрузки
Компьютерный анализ
Моделирование поведения конструкции при различных типах сейсмических воздействий
Правила поведения при землетрясении
Даже в самых современных зданиях важно знать, как действовать во время землетрясения. Правильное поведение может спасти жизнь.
1
2
Укройтесь под прочной мебелью
Держитесь подальше от окон
Спрячьтесь под столом, партой или другой прочной мебелью. Защитите голову
Стекло может разбиться и нанести серьезные травмы. Избегайте также
и шею руками.
высоких шкафов и тяжелых предметов.
3
4
Не пытайтесь выбежать во время толчков
Подготовьте аварийный набор
Падающие предметы и обрушающиеся конструкции на улице опаснее, чем
Вода, консервы, фонарик, аптечка, радио на батарейках, документы в
внутри здания. Оставайтесь на месте до окончания толчков.
водонепроницаемом пакете.

8.

A project by
garikdev & Yaroslav Gryzhin