Aardbevingssimulator op ware grootte

Op het Joint Research Centre van de Europese Gemeenschap in Ispra (Italië) beschikt men nu over een installatie voor het bestuderen van het gedrag van bouwconstructies onder invloed van aardbevingen. De installatie bevindt zich in het European Laboratory for Structural Assessment (ELSA) en heeft ongeveer 15 miljoen gulden gekost. Het is de op één (in Japan) na grootste ter wereld. Modellen van constructies op ware grootte tot vijf verdiepingen hoog kunnen er worden getest.

De installatie bestaat uit een 16 meter hoge en 21 meter brede reactiewand, die krachten van enkele honderden tonnen kan opvangen. Deze krachten worden uitgeoefend op modellen van constructies die met behulp van hydraulische cilinders aan de wand zijn bevestigd. De huidige opstelling heeft 12 zuigers die elk een kracht van 500 kN (ongeveer 50 ton) kunnen uitoefenen en zich over een afstand van 0,5 meter kunnen verplaatsen. Krachten en vervormingen worden gemeten en via een computersysteem vastgelegd.

Met behulp van deze installatie worden onder andere pseudo-dynamische tests verricht. Dat zijn tests die, hoewel zij quasi-statisch zijn, een goed beeld geven van het dynamisch gedrag van een constructie. De testmethode heeft bovendien als voordeel dat hij "vertraagd' kan worden verricht: een aardbeving die in werkelijkheid bijvoorbeeld tien seconden duurt, wordt tijdens zo'n test in ongeveer een uur gesimuleerd. Hierdoor kunnen ook modellen op ware grootte worden getest. Op de eenvoudiger "schudtafels', die in real-time werken, werkt men gewoonlijk met modellen op kleinere schaal.

Het belangrijke voordeel ten opzichte van zo'n schudtafel is dat men heel nauwkeurig de ontwikkeling van de schade in de constructie kan volgen en de test op ieder moment kan stoppen. Dit kan van belang zijn voor verder gedetailleerd onderzoek, of om te voorkomen dat de constructie in elkaar stort. Met behulp van een techniek die sub-structuring wordt genoemd is het bovendien mogelijk om alleen het interessante (kwetsbare) deel van een constructie te testen. Hierdoor kunnen ook constructies worden bestudeerd die veel groter zijn dan het laboratorium zelf, zoals bruggen.