Tòa nhà gỗ 10 tầng chịu 100 trận động đất trong thử nghiệm

Tòa nhà gỗ được xây với kích thước thật, đứng trên bệ thử nghiệm rộng 93m² và trụ vững sau nhiều đợt rung lắc mô phỏng động đất.

Tòa nhà gỗ TallWood trải qua thử nghiệm với "bàn rung lắc" ở San Diego hồi tháng 5. (Ảnh: Sandy Huffaker/Bloomberg)

Tòa nhà gỗ cao 34m là cấu trúc cao nhất từng chịu những trận động đất mô phỏng trên "bàn rung lắc" hiệu suất cao lớn nhất thế giới, sử dụng bộ truyền động thủy lực để đẩy bệ thép dịch chuyển nhằm mô phỏng lực địa chấn. Các thử nghiệm bàn rung lắc diễn ra tại cơ sở của Đại học California San Diego và nằm trong Dự án TallWood, Bloomberg hôm 6/6 đưa tin.

Dự án TallWood nhằm kiểm tra khả năng chịu địa chấn của các tòa nhà cao tầng làm bằng gỗ khối - vật liệu gồm nhiều lớp gỗ đóng lại với nhau. Gỗ khối đang ngày càng trở nên phổ biến như một giải pháp thay thế bền vững hơn cho bêtông và thép thải nhiều carbon.

Tòa nhà gỗ 10 tầng đã trải qua hơn 100 trận động đất và con số này vẫn sẽ tăng thêm trước khi cuộc thử nghiệm kết thúc vào tháng 8. "Tòa nhà đang chịu số trận động đất mà thực tế sẽ không bao giờ trải qua trừ khi nó tồn tại khoảng 5.000 năm", Thomas Robinson, nhà sáng lập Lever Architecture, công ty Mỹ tham gia thiết kế công trình TallWood, cho biết.

Ba tầng đầu tiên của tòa nhà cao 34m ốp các tấm màu cam và bạc xung quanh cửa sổ kính. Phần còn lại của tòa nhà để hở, mỗi tầng có 4 bức tường rung lắc ngang được thiết kế nhằm giảm tối đa hư hại về cấu trúc khi động đất. Nhóm kỹ sư cũng thiết kế những bức tường bên trong và cầu thang với khả năng chịu rung lắc mạnh và lắp đặt các cảm biến khắp tòa nhà. Hai tháp bảo vệ 5 tầng bằng kim loại nằm ở một bên và các dây cáp neo tòa nhà xuống đất ở bên đối diện để chống đổ nếu tòa nhà bị sập trong quá trình thử nghiệm.

Hai tháp bảo vệ của tòa nhà gỗ trong thử nghiệm. (Ảnh: Sandy Huffaker/Bloomberg).

Trong một buổi sáng tháng 5, các kỹ sư lập trình bàn rung lắc để tái tạo hai thảm họa động đất. Đầu tiên là trận động đất 6,7 độ ở Los Angeles năm 1994. Chỉ trong 20 giây, thảm họa đã gây thiệt hại hơn 40 tỷ USD khi các tòa nhà và đường cao tốc sụp đổ, giết chết 60 người. Thứ hai là trận động đất 7,7 độ ở Đài Loan năm 1999, phá hủy nhiều tòa nhà cao tầng bằng bêtông và thép, lấy mạng hơn 2.400 người.

Sau nửa tiếng, các chuyên gia cho rằng tòa nhà đủ an toàn để bước vào. Shiling Pei, điều tra viên chính của Dự án TallWood, phó giáo sư về kỹ thuật môi trường và dân dụng tại Trường Mỏ Colorado, kiểm tra tường và sàn nhà tầng ba. "Đây chính xác là kết quả mà chúng tôi mong đợi, không có thiệt hại về cấu trúc. Điều đó nghĩa là tòa nhà có thể nhanh chóng được sử dụng trở lại", Pei cho biết.

Theo Robinson, việc tránh sửa chữa cấu trúc tốn kém cho và nhanh chóng đưa các công trình vào hoạt động trở lại giúp giảm thiệt hại kinh tế và xã hội của trận động đất. Ông cũng cho biết, những bức tường ngoài của tòa nhà TallWood vẫn thẳng dù bị rung chuyển dữ dội.

Khi cuộc thử nghiệm động đất hoàn thành, tòa nhà sẽ được tháo dỡ và tái chế các bộ phận để xây những công trình thử nghiệm khác. Nhóm nghiên cứu hy vọng kết quả thử nghiệm sẽ thúc đẩy việc xây dựng nhiều tòa nhà gỗ khối cao tầng hơn vì đã chứng minh được độ bền chắc của chúng.