Werfen Sie einen Blick auf die jüngsten seismischen Aktivitäten, und Sie könnten den Eindruck gewinnen, dass die Erde, vielleicht ein bisschen zu viel Koffein, einen schlimmen Fall von Erschütterungen hat. Chile wurde 2010-11 immer wieder von Erdbeben erschüttert, beginnend mit einem Beben (oder Erdbeben) der Stärke 8,8, das im Februar 2010 direkt vor der Küste in der Nähe von Concepcion heimgesucht wurde Tsunami, der schätzungsweise 29.000 Menschen tötete und Kernreaktoren beschädigte [Quelle: Amazing Planet ]. Und schließlich erschreckte im August 2011 ein Beben der Stärke 5,8 in der Nähe von Mineral, Virginia, die Anwohner entlang der Atlantikküste und beschädigte das Washington Monument.
Während diese Ereignisse eine ominöse Zukunft mit einer zitternden Kruste anzudeuten scheinen, waren Erdbeben schon immer üblich, ebenso wie die menschliche Entschlossenheit, sie zu überleben. Im Laufe der Jahrhunderte haben Ingenieure eines mit wachsender Gewissheit erkannt: Erdbeben töten keine Menschen; Gebäude tun. Das ist natürlich eine grobe Vereinfachung, weil Tsunamis auch viele Menschenleben fordern, aber nicht alle Erdbeben erzeugen Tsunamis . Sie bewirken jedoch, dass Gebäude, Brücken und andere Bauwerke plötzliche Querbeschleunigungen erfahren. All dies führt zu einer logischen Frage: Ist es möglich, Gebäude während katastrophaler Erdbeben wie denen, die Chile im Februar 2010 und Japan im März 2011 erschütterten, aufrecht und intakt zu halten ?
Viele Ingenieure und Architekten glauben jetzt, dass es möglich ist, ein erdbebensicheres Gebäude zu bauen – eines, das auf den Wellen des furchterregendsten Bebens reitet und so gut wie neu bleibt, wenn das Beben aufhört. Die Kosten für ein solches Gebäude wären jedoch atemberaubend. Stattdessen streben Bauexperten etwas weniger Ehrgeiziges an – erdbebensichere Gebäude , die einen totalen Einsturz verhindern und Leben sowie Baubudgets erhalten sollen .
In den letzten Jahren hat sich die Wissenschaft des Baus erdbebensicherer Strukturen enorm weiterentwickelt, aber es ist kein völlig neues Thema. Tatsächlich stehen heute noch einige alte Gebäude, obwohl sie sich in aktiven seismischen Zonen befinden. Eine der bemerkenswertesten ist die Hagia Sophia, eine Kuppelkirche (heute Museum), die 537 n. Chr. in Istanbul, Türkei, erbaut wurde. Etwa 20 Jahre nach ihrer Fertigstellung stürzte die massive Kuppel ein, nachdem ein Erdbeben die Gegend erschüttert hatte. Ingenieure bewerteten die Situation und beschlossen, die Kuppel wieder aufzubauen, jedoch in kleinerem Maßstab. Sie verstärkten auch die ganze Kirche von außen [Quelle: PBS ].
Heute sind die Techniken etwas anders, aber die Grundprinzipien sind die gleichen. Bevor wir uns mit den Grundlagen des Baus von erdbebensicheren Strukturen befassen, wollen wir einige Grundlagen wiederholen, nämlich welche Kräfte während eines Erdbebens erzeugt werden und wie sie sich auf von Menschenhand geschaffene Strukturen auswirken.
