Японские компании разрабатывают маятники демпфирования землетрясения для высотных зданий

Две японские компании, Mitsui Fudosan и Kajima Corp, недавно объявили о планах установить маятники демпфирования землетрясения на вершине 55-этажного здания Shinjuku Mitsui, что в центре Токио, в 2015 году. Это здание, как и многие другие в городе, было построено до того, как была разработана и внедрена новая технология подавления землетрясения для небоскребов.

Как старая, так и новая технология анти-землетрясения основана на одной и той же идее, что тяжелые маятники противодействуют движущимся подземным волнам, вызванным землетрясением. Когда начинается землетрясение (с длинным периодом сейсмического движения), оно толкает фундамент высокого здания в направлении сейсмической активности, при этом верхняя часть здания на мгновение остается неподвижной, а затем начинает движение в том же направлении. Но к этому времени фундамент двигается в противоположном направлении. Такие разнонаправленные движения приводят к повреждению и даже разрушению зданий. Маятники, установленные на верхних этажах высотки, во время землетрясения начинают автоматически раскачиваться вразрез с движением подземных волн, тем самым способствуя затуханию амплитуды горизонтального движения и уменьшению ущерба, причиняемого зданию.

Новые маятники демпфирования землетрясения, разработанные инженерами двух компаний, можно устанавливать непосредственно на вершины существующих высотных зданий. Так, здание Shinjuku Mitsui (амплитуда его раскачивания в 2009 году, во время великого восточно-японского землетрясения, составляла около двух метров) будет оснащено шестью такими маятниками. Каждый маятник весом 300 тонн будет подвешен внутри своего каркаса. Как ожидается, установка маятников на Shinjuku Mitsui обойдется примерно в 51 млн. долларов США.

Как говорят инженеры, размер маятников и их количество будет варьироваться в зависимости от свободного пространства на крыше здания. Кроме того, в каждом конкретном случае им необходимо проводить тщательный анализ конструкции зданий, прежде чем устанавливать столько добавочной массы. В некоторых случаях может понадобиться укрепление фундамента.

Руководители компаний, участвующих в проекте, сообщили на пресс-конференции, что, по их мнению, маятники демпфирования землетрясения позволят уменьшить амплитуду раскачивания здания на 60 процентов, а также уменьшить время раскачивания.