Engenheiros da USC trabalham para melhorar o terremoto

Jun 11, 2023

Juan Caicedo tem experiência direta com terremotos. O atual presidente do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental morava na Colômbia em 1983, quando um terremoto de magnitude 5,5 atingiu a cidade de Popayan, danificando aproximadamente 14 mil edifícios.

A tragédia motivou a Colômbia a aprovar novas leis que exigem materiais de construção resistentes a terremotos em áreas com forte atividade sísmica; também influenciou Caicedo a estudar engenharia civil e focar em estruturas.

Mas a construção de estruturas resistentes a terramotos é apenas parte da estratégia de engenharia necessária para tornar as estruturas mais seguras. O solo sobre o qual uma estrutura assenta é considerado ainda mais importante do que os materiais de construção utilizados, tornando essencial que os engenheiros colaborem com outros especialistas para garantir que as estruturas na Carolina do Sul sejam resistentes a terremotos.

“É importante que quem está estudando o solo compartilhe informações com o engenheiro estrutural porque existe uma forte correlação entre os dois”, diz Caicedo. “O engenheiro geotécnico precisa conhecer a geometria da estrutura e a capacidade do solo. Quanto melhor a comunicação e o feedback, mais sólido será o design final.”

O Serviço Geológico dos EUA considera a Carolina do Sul como uma área potencialmente sísmica elevada. Um terremoto de magnitude estimada de 7,6, o maior registrado na costa leste dos EUA, ocorreu perto de Charleston em 31 de agosto de 1886. Hoje, todas as estruturas em todo o estado devem ser construídas de acordo com as especificações de projeto sísmico do terremoto.

A especialização do Professor Associado Inthuorn Sasanakul está em engenharia geotécnica, uma subdisciplina focada no comportamento do solo e dos materiais naturais no solo. Inclui também o estudo do carregamento dinâmico, que ocorre quando qualquer carga muda ao longo do tempo e exerce uma força sobre uma estrutura maior que sua resistência.

A engenharia geotécnica de terremotos leva em consideração o solo, o projeto da fundação de uma estrutura e a dinâmica de carga. Dado que as estruturas colapsam principalmente durante os terramotos devido ao tipo de solo abaixo da fundação, o trabalho de Sasanakul apoia o projecto sísmico necessário de infra-estruturas críticas, tais como estradas, pontes e barragens.

“Estamos lidando com incertezas e complexidades relacionadas a cargas dinâmicas e materiais naturais, o que torna complicada a engenharia geotécnica de terremotos”, diz Sasanakul.

A pesquisa de Sasanakul frequentemente se concentra no comportamento dinâmico, que se refere a como o solo, as fundações e as estruturas se comportam e interagem em um terremoto.

“Sabemos que materiais macios ou areia solta que estão totalmente saturados e sob carga dinâmica ou sísmica têm potencial para se liquefazer. Estruturas construídas sobre esses materiais podem entrar em colapso em caso de terremoto”, diz Sasanakul.

Em agosto deste ano, Caicedo e Sasanakul iniciarão um projeto de quatro anos e US$ 1,5 milhão para atualizar e reescrever o manual de projeto sísmico para pontes do Departamento de Transportes da Carolina do Sul. Isto inclui a forma como as pontes e os seus componentes são concebidos e os solos e fundações relacionados com a engenharia geotécnica.

“Em vez de tentar desenvolver novas teorias sobre terremotos ou novos materiais, queremos compreender melhor a engenharia sísmica e as melhores práticas para o estado”, diz Caicedo. “Quando o SC DOT começar a solicitar projetos e novas pontes, elas poderão ser economicamente viáveis ​​e capazes de sustentar a força dos terremotos.”