نیروهای اینرسی می توانند باعث برش سازه شوند و این می تواند تنش ها را بر روی دیوارها یا درزهای ضعیف سازه متمرکز کند و منجر به شکست یا شاید فروپاشی کامل شود. در نهایت، جرم بیشتر به معنای نیروی اینرسی بالاتر است، به همین دلیل است که ساختمان های سبک تر در مقابل لرزش زلزله بهتر مقاومت می کنند.
چوب و فولاد نسبت به گچ و بتن مسلح نشده دارای قدرت بیشتری هستند و مصالح مطلوبی برای ساخت و ساز در مناطق گسلی هستند. آسمان خراش ها در همه جا باید تقویت شوند تا در برابر نیروهای شدید نظیر بادهای شدید مقاومت کنند، اما در مناطق زلزله خیز، ملاحظات دیگری نیز وجود دارد.
برخی از آسیب پذیرترین سازه ها در برابر لرزش، آپارتمان های دارای طبقه نرم هستند. ساختمان مسکونی با طبقه نرم ساختمانی است که دارای دهانه های بزرگ در طبقه اول برای درب و پنجره های گاراژ یا پارکینگ است و فضای تجاری و مسکن در طبقات فوقانی است که قبل از قوانین اخیر ساخته شده است.
ساختمان های آجری و بتنی شکل پذیری کمی دارند و بنابراین انرژی بسیار کمی را جذب می کنند. این امر آنها را به ویژه در زلزله های جزئی آسیب پذیر می کند. از سوی دیگر، ساختمان‌های ساخته شده از بتن مسلح‌شده با فولاد، عملکرد بسیار بهتری دارند، زیرا فولاد تعبیه‌شده، شکل‌پذیری مواد را افزایش می‌دهد.
ساختمان‌هایی که عمدتاً از فولاد یا فلزات دیگر تشکیل شده‌اند در مقاومت در برابر زلزله بسیار بهتر هستند. فولاد بسیار سبک تر از بتن است، اما همچنان دوام زیادی را برای پروژه های ساختمانی به ارمغان می آورد.
یک بنیاد مناسب برای ساختمان، نظیر ایجاد یک پایه انعطاف پذیر برای یک ساختمان، میراگرهای لرزه ای ساختمان های مقاوم در برابر زلزله همراه با ویژگی هایی برای کمک به جذب ضربه ها، مکانیزم زهکشی، تقویت سازه، مواد با شکل پذیری کافی می تواند به سالم ماندن ساختمان در هنگام زلزله کمک کند.
حرکات زمین می تواند در عرض چند دقیقه به پایه های ساختمان آسیب برساند و باعث صدمات شدید و مرگ شود. ساخت سازه ای برای مقاومت در برابر امواج لرزه ای با مصالح مناسب با خواص مناسب شروع می شود و فولاد تا حد زیادی پرکاربردترین مصالح برای ساخت ساختمان های مقاوم در برابر زلزله است.
یکی از راه‌های مقاومت در برابر نیروهای زمینی، «بلند کردن» پایه‌های ساختمان از بالای زمین است. جداسازی پایه شامل ساخت یک ساختمان بر روی لنت های انعطاف پذیر ساخته شده از فولاد، لاستیک و سرب است. هنگامی که پایه در هنگام زلزله حرکت می کند، جداکننده ها به ارتعاش در می آیند در حالی که خود سازه ثابت می ماند. این به طور موثری به جذب امواج لرزه ای و جلوگیری از حرکت آنها در ساختمان کمک می کند.
شاید بدانید که ماشین ها کمک فنر دارند. با این حال، ممکن است ندانید که مهندسان از آنها برای ساخت ساختمان های مقاوم در برابر زلزله نیز استفاده می کنند. کمک فنرها مشابه کاربردشان در خودروها، شدت امواج شوک را کاهش می دهند و به کاهش سرعت ساختمان ها کمک می کنند. این امر به دو روش انجام می شود: دستگاه های کنترل ارتعاش و دمپرهای آونگی.
روش اول شامل قرار دادن دمپرها در هر سطح از ساختمان بین ستون و تیر است. دمپرهای تنظیم شده متصل به تیرها از پیستون و روغن برای جذب شوک زلزله استفاده می کنند. هر دمپر از سر پیستون در داخل یک سیلندر پر از روغن سیلیکون تشکیل شده است. هنگامی که زلزله رخ می دهد، ساختمان انرژی ارتعاشی را به پیستون ها منتقل می کند و به روغن فشار می آورد. انرژی به گرما تبدیل می شود و نیروی ارتعاشات را از بین می برد.
یکی دیگر از روش های میرایی، قدرت آونگ است که عمدتاً در آسمان خراش ها استفاده می شود. یک وزنه بزرگ برخلاف حرکت زلزله حرکت می کند تا انرژی را از بین ببرد. مهندسان یک توپ بزرگ را با کابل های فولادی با سیستم هیدرولیک در بالای ساختمان آویزان می کنند. هنگامی که ساختمان شروع به نوسان می کند، توپ به عنوان یک آونگ عمل می کند و در جهت مخالف حرکت می کند تا جهت را ثابت کند. مانند میرایی، این ویژگی ها به گونه ای تنظیم شده اند که در صورت وقوع زلزله، فرکانس ساختمان را مطابقت داده و خنثی کنند.
برای مقاومت در برابر ریزش، ساختمان ها باید نیروهایی را که در طول یک رویداد لرزه ای از خود عبور می دهند، دوباره توزیع کنند. دیوارهای برشی، مهاربندهای متقاطع، دیافراگم ها و قاب های خمشی برای تقویت یک ساختمان بسیار مهم هستند.
دیوارهای برشی یک فناوری ساختمانی مفید است که به انتقال نیروهای زلزله کمک می کند. این دیوارها که از پانل ساخته شده اند به ساختمان کمک می کنند تا شکل خود را در طول حرکت حفظ کند. دیوارهای برشی اغلب توسط بادبندهای متقاطع مورب پشتیبانی می شوند. این تیرهای فولادی توانایی پشتیبانی از فشار و کشش را دارند که به مقابله با فشار و فشار دادن نیروها به فونداسیون کمک می کند.
دیافراگم ها بخش مرکزی ساختار یک ساختمان هستند. دیافراگم‌هایی که از طبقات ساختمان، سقف و عرشه‌های قرار گرفته روی آنها تشکیل شده‌اند، به حذف تنش از کف و فشار دادن نیرو به ساختارهای عمودی ساختمان کمک می‌کنند.
قاب های مقاوم در برابر لحظه انعطاف پذیری بیشتری در طراحی ساختمان ایجاد می کنند. این سازه در میان درزهای ساختمان قرار می گیرد و اجازه می دهد تا ستون ها و تیرها خم شوند در حالی که اتصالات صلب باقی می مانند. بنابراین، ساختمان قادر است در برابر نیروهای بزرگتر زلزله مقاومت کند و در عین حال به طراحان آزادی بیشتری برای چیدمان عناصر ساختمانی بدهد.
هنگامی که بلایا در مکان هایی با خاک های سست و شنی رخ می دهد، لرزش می تواند منجر به پدیده ای به نام روانگرایی شود. باعث فرورفتن یا حرکت ساختمان ها به یک طرف می شود و لوله های فاضلاب ممکن است به سطح برسند. هنگامی که خاک پس از زلزله دوباره جامد می شود، ساختمان ها در موقعیت فرورفته و کج خود باقی می مانند. با این حال، زهکش های زلزله به خروج آب جمع آوری شده کمک می کند و از مایع شدن جلوگیری می کند.
محققان همچنین راه‌حل‌های خلاقانه‌ای ابداع کرده‌اند که نشان می‌دهد چگونه فولاد تنها ماده مقاوم در برابر زلزله نیست که ارزش بررسی دارد. به عنوان مثال، دانشمندان یک بتن تقویت شده با الیاف با خواصی مشابه فولاد را مهندسی کردند. آنها این ماده را کامپوزیت سیمانی شکل پذیر دوستدار محیط زیست نامیدند. آزمایش‌ها نشان داد که استفاده از لایه‌ای به ضخامت 10 میلی‌متر بر روی دیوارهای داخلی از آنها در برابر آسیب در طول یک زلزله شبیه‌سازی شده 9.0 ریشتری محافظت می‌کند.