ND工程师领导飓风造成的结构破坏评估

A 就在飓风哈维袭击休斯顿几天后,电竞赌博平台开学一周后, 特蕾西Kijewski-Correa, 结构工程教授, 在她儿子的辅导课上,她在车里等着的时候打了个紧急邮件的电话.

追踪风暴,评估损失,决定如何改进未来的建设.

这是GEER的要求, 一个由地质学家和地球科学家组成的协会,组织地震和其他灾害的快速反应小组. 该组织希望基耶夫斯基-科雷亚组织一次快速的调查,了解飓风哈维对该州不同类型建筑结构的影响,因为该州并没有强制要求在全州范围内采用和执行其住宅建筑法规.

而GEER之前也组织过其他科学团队, 它从来没有为结构工程师这样做过. 基耶夫斯基-科雷亚后来扩大了这一首次, 多所大学协调应对,包括飓风厄玛和玛丽亚, 其中一些是美国历史上最大的地震.S. 领土.

“侦察让你明白为什么你是一名工程师,”她说. “你正试图将这种呼唤转化为服务. 我们可以学习数学和模型,但人脸是不同的. 你看着这座像牙签一样被吹得支离破碎的房子,它提醒着你大自然能做什么. There’s a certain awe and respect; then as engineers, we pivot to ‘How can we build better?’”

Kijewski-Correa放弃了一切,只为这个独一无二的学习建筑的机会, 通常在同一个街区, 要么经受住了风暴,要么摔成碎片. 她在劳动节周末组建团队, 计划旅行, 并随时制定政策和程序. 十天后, 她在罗克波特附近协调三支队伍, 德州, 最猛烈的风在创纪录的暴雨以南登陆,将休斯顿部分地区变成了圣经中的湖泊.

救援小组到达时,居民们正在返回家园——在人道主义灾难结束后,但在清理工作摧毁证据之前. 他们和幸存者一起吃红十字会提供的牛肉酱和巧克力棒. 四天, 他们爬过瓦砾进行测量, 他们听到失去亲人的房主分享他们失去亲人的故事.

“我们可以学习数学和模型,但人脸是不同的."

“破坏程度令人震惊,”她说. “地面团队最难的部分之一是,你想给房主谈论失去他们拥有的一切的尊严. 你在尽可能多地寻找线索收集照片和证据, 但那是别人的家, 他们孩子的卧室. 你必须暂时放下你的工程学,只听.”

T他们探索了那些摇摇晃晃的房子,缝隙开了又关,但只掉了一些瓦. 一些躲过了风暴的居民说,风向的改变使他们受到了猛烈的冲击, 就像外科医生从不同角度探查弱点一样. 基耶夫斯基-科雷亚说,这些房屋可能有金属防飓风带,用来加强屋顶椽子和墙钉的连接.

“工程师们正在研究负载路径,”她说. “在一些房子里,因为建筑商只使用传统建筑,所以什么都没有留下. 没有足够的东西把屋顶和墙壁绑在一起,也没有足够的东西把墙壁和地基绑在一起来转移荷载.”

缺点:
  • 传统建筑, 没有足够的东西把屋顶和墙壁或墙壁和地基绑在一起.
  • 不受保护的向内打开的门窗很容易被外壳穿透,这可能导致快速加压和 被风吹走的屋顶.
好:
  • 飓风带是一种金属系带,用于加强墙壁与屋顶椽子的连接.
  • 飓风百叶窗和建筑物的门向外打开可以保护建筑物的围护结构,防止屋顶被吹走.

有时, 持续风速超过每小时100英里,只留下了一个高架平台:墙壁和屋顶都被吹走了, 屋内的东西散落了好几个街区. 一个人告诉他们,“这就是40万美元给你带来的东西,如果你不去写代码的话.”

1992年安德鲁飓风肆虐佛罗里达之后, 该州提高了建筑规范的水平和执行力度. 德克萨斯和其他南方州则没有. 特别是, 移动房屋, 旧的建筑和自己动手建造的结构被粉碎了, Kijewski-Correa说.

她说,像哈维这样的飓风经常会引发龙卷风. 房子的建造不能承受那么大的力,否则会感觉像地堡.

尽管如此,更小的步骤也能带来很大的不同. 工程师可以向房屋建筑商和业主传授最佳建筑实践. 一些简单的改变,如高质量的防风百叶窗和向外打开而不是向内打开的建筑门,可以防止“外壳渗透”,从而导致快速加压和屋顶被吹走.

Kijewski-Correa评估房屋并在手机上记录照片. 道路两旁堆满了瓦砾. 一面美国国旗飘扬在被飓风破坏的房子上.

“全面的代码改革是一个重大的政治进程,”她说. “我们不指望大多数州都像佛罗里达州那样,尽管他们的做法令人钦佩. 在哈维和厄玛的对比中, 就结构的性能而言,这是白天和黑夜.”

基耶夫斯基-科雷亚说,她正在进行的另一项研究表明,严格建筑规范的采用不仅仅取决于经济水平, 包括从人们的宗教信仰到他们对联邦政府角色的感受. 针对不同的受众进行针对性的建设教育,可以使建设教育更加有效.

“当人们批评别人不了解自己家的建筑标准时,我笑了,”她说。. “我的意思是,你知道你的屋顶是什么样的吗? 系统已经崩溃了. 它不能保护购房者.”

灾害侦察任务是土木工程的标准做法,因为这是验证结构设计的唯一方法, 她说. 建筑太大了,不能先制作原型, 汽车公司让多辆车相撞来测试安全性的方式. 因此,灾难为评估负载性能提供了现实生活中的机会.

“W我们看到了一些孤立的胜利,那里的建筑能够承受每小时130英里的大风,”她说。. “但我们看到了更多令人心碎的例子, 房屋没有一致的荷载路径,无法传递风力, 所以屋顶和墙壁都裂开了.”

她说,结构工程教授和其他建筑专家经常独立工作,或者与密切的合作伙伴一起撰写出版物. 这次的努力是不同的,它在全国征集不熟悉的参与者. GEER告诉基耶夫斯基-科雷亚,他们之所以联系她,是因为她去年在飓风马修过后在海地协调了一次艰难但成功的侦察.

与单打独斗相比, 协调一致的应对措施可以收集到更多的数据, 规范它, 并使其广泛使用. 我们的目标, 她说, 是为了避免重复工作, 在那里,结构工程师“像牛仔一样独自驰骋”, 最后你会收到五份关于同一栋建筑倒塌的报告.”

哈维团队包括安德鲁·肯尼迪和亚历山德罗斯·塔夫拉尼迪斯, 另外两位来自电竞赌博平台的土木工程师, 以及普林斯顿大学的工程师, 罗格斯大学, 马萨诸塞大学阿默斯特, 路易斯安那州立大学, 内布拉斯加州和德克萨斯州, 等. Irma团队包括来自佛罗里达州和波多黎各大学的工程师.

Kijewski-Correa制定了一项需要快速行动的数据共享政策——在30天内发布数据,并在年底前发布一份综合数据论文,对所有合作者进行署名. 她还组织了明确的职责.

棕榈树

更多的场景从基耶夫斯基-科雷亚的现场评估,前往 故事.theskono.com.

在德克萨斯州, 一个海岸小组研究了风暴潮和风的组合, 两个风力小组调查了受灾严重的社区, 一个激光雷达(陆基雷达)小组绘制了风暴破坏的三维地图. 作为协调员, 她本应该远程协调这项工作,但由于其他人不得不取消,她最终领导了一个风力小组.

对于厄玛来说,她将风暴的广阔范围划分为四个区域. “厄玛”的路径为研究提供了一个特殊的机会,因为它从美国搬到了美国.S. 从维尔京群岛到波多黎各再到佛罗里达, 一路从创纪录的五级减弱到一级.

侦察旅行的费用低得惊人——“哈维”约为4万美元,“厄玛”约为8万美元. 美国国家科学基金会资助了Kijewski-Correa的项目, 她只报销合作者的旅费, 还有一些津贴给整理数据的研究生.

全国各地的工程师都欣然接受了这个机会,尽管他们是在做志愿者. 亲眼目睹灾难可以让结构专家重新站稳脚跟, 提醒他们为什么要做计算和运行复杂的模型, Kijewski-Correa说.

“我们以前从来没有协调过行动,”她说. “这是我们第一次创建一个流程. 那些没有动机友好相处或一起玩的人被要求这样做. 这确实是在试水,看看大学如何跨大地理区域合作,以应对事件. 但我们成为工程师就是为了这个原因.”

她的团队将很快启程前往波多黎各和美国.S. 维尔京群岛研究飓风玛丽亚的影响, 然后回到海地继续进行更强的重建.