Construções Antissísmicas

Os edifícios são desenhados para permanecer de pé, mesmo durante um sismo. Mesmo sabendo que um edifício bem construído não cairá sobre si, mesmo assim deve proteger-se da queda de objectos e outros elementos não estruturais do edifício. A concepção do edifício resistente a terramotos exige que a energia que o edifício reúne do tremor do solo seja dissipada sem colapso estrutural. Mas, no final, o edifício pode ficar inutilizável. Os hospitais e outras infraestruturas críticas estão sujeitos a regulamentos mais rigorosos, pois devem permanecer seguros e operacionais em todas as circunstâncias. Do ponto de vista da resistência sísmica, um edifício é desenhado tendo em conta vários fatores, incluindo o tipo de solo em que é construído, a sua altura e os materiais usados.   

Todos os edifícios têm um período de ressonância dominante. O período de ressonância é o tempo que um edifício leva a completar naturalmente um ciclo de movimento oscilatório. Quanto mais alto for o edifício, mais longo será o período de ressonância e mais lenta será a oscilação. Os edifícios baixos ressoam a um ritmo mais rápido do que os edifícios altos. Edifícios complexos, como arranha-céus, têm vários períodos de ressonância e modos de vibração e a concepção de terramotos deve ter tudo isto em conta.  

Actualmente, a tecnologia mais eficaz para proteger um edifício de fortes movimentos do solo é o isolamento de base. O isolamento de base é feito com amortecedores ou rolamentos. Quando o solo treme devido às ondas sísmicas, o isolamento da base isola o edifício do movimento do solo, de forma a que que pouca ou nenhuma vibração seja transmitida do solo para o edifício. Em hospitais com isolamento da base, as cirurgias críticas podem prosseguir mesmo durante um terramoto.  

Algumas estruturas como pontes ou edifícios muito altos podem entrar em ressonância quando sujeitos e forças moderadas, como simples peões a andar ou ventos suaves, o que pode tornar as estruturas inseguras ou desconfortáveis. Nestes casos, os engenheiros podem utilizar amortecedores de massa sintonizada para eliminar este comportamento indesejável. O amortecedor de massa sintonizada irá dissipar inofensivamente a energia que de outra forma afectaria a estrutura.

Os isolamentos de base são feitos com amortecedores de choque ou blocos de apoio flexíveis. Quando o solo vibra, devido às ondas sísmicas, o isolamento de base desliga o edifício dos movimentos do solo, de modo a que pouca ou nenhuma vibração seja transmitida do solo para o edifício. Esta imagem mostra os isoladores de base sob o Capitólio do Estado de Utah, EUA.

Este filme mostra como dois modelos de construção se comportam, quando testados numa mesa vibratória. O edifício à direita está equipado com um isolamento sísmico de base, pelo que oscila muito menos.

Alguns edifícios estão protegidos contra abalos terrestres com amortecedores de massa sintonizada que se assemelham muito a um pêndulo. Este sistema limita a amplitude da ressonância, pois o pêndulo dissipa parte da energia acumulada pelo edifício ao vibrar. Estas imagens mostram a localização do maior amortecedor de massa sintonizada, no interior do edifício Taipei 101, e a própria massa.

Edifícios complexos, como edifícios altos, têm vários períodos e modos de ressonância.

A ressonância que os abalos terrestres causam nos edifícios assemelha-se à impulsão de uma pessoa num baloiço. Se aplicado atempadamente, cada impulso aumenta a amplitude e a energia de cada oscilação até se poder tornar perigoso ou destrutivo para um edifício.