Lucrarea celor doi renumiți profesori și ingineri, domnii Victor Gioncu, de la Universitatea „Politehnica” din Timisoara si Federico M. Mazzolani, de la Universitatea „Federico II” din Napoli, reprezintă rezultatul a 5 ani de muncă asiduă și valorifică experiența profesională acumulată pe parcursul a zeci de ani atât în proiectare și expertizare cât și în cercetare. Lucrarea își propune să construiască o punte între seismologia inginerească și ingineria seismică, peste care inginerul proiectant trebuie să pășească pentru a putea ajunge la cunoașterea și înțelegerea profundă a fenomenelor, a cauzelor, a mecanismelor prin care acționează cutremurele, respectiv a celor prin care reacționează construcțiile, pentru a fi în măsură ca, prin concepție, calcul și detaliere să le poată conferi acestora rezistență și durabilitate.
Evenimentele seismice recente - este suficient să avem în vedere doar câteva dintre cele din ultimii ani: în China, pe 12 mai 2008, în provincia Sichuan, un cutremur cu magnitudinea de 7,8 a cauzat 69.000 victime; în Italia, cutremurul din 6 aprilie 2009, din zona Abruzzo, cu magnitudinea de 6,3, a distrus localitatea Aquila, făcând 297 morți si 50000 de sinistrați; în Haiti, în 12 ianuarie 2010 un cutremur cu magnitudinea de 7 a făcut 230000 de morți și a distrus peste 280000 de imobile; în Chile, la 27 februarie 2010, un cutremur cu magnitudinea de 8,8, care a generat și un val tsunami, a distrus 370000 de imobile și a făcut 525 de victime; Noua Zeelandă, Cristchurch, la 4 septembrie 2010, un cutremur cu magnitudinea de 7,1 a făcut 181 de victime și a provocat distrugeri majore; tragedia cauzată de cutremurul cu magnitudinea 8.9 din 11 februarie 2011, din provincia japoneză Miyagi, cu un val tsunami de 10 m, care prin efectele sale asupra centralei nucleare de la Fukushima, a pus sub semnul întrebării supraviețuirea pe o bună parte din arhipelag - arată că riscul seismic este în creștere în societatea modernă, cu efecte devastatoare, în particular în zonele urbane dens construite și populate, unde un cutremur, chiar și de intensitate moderată, poate provoca victime și pagube materiale importante. Din această enumerare sumară se poate vedea că, în anumite condiții, pe care nu întotdeauna le înțelegem, chiar și cutremure cu magnitudini reduse (care nu sunt însă întotdeauna concludente!), pot avea efecte catastrofale; Aquila este un exemplu edificator în acest sens! Este evident că știința noastră în acest domeniu suferă, că nu cunoaștem și, mai ales, nu înțelegem suficient acest fenomen!
În esență, problema cutremurelor a fost definită de către Press în cuvântul de deschidere la cea de-a VIII-a Conferință Mondială de Inginerie Seismică (1984, ‘The Role of Science and Engineering in Natural Hazards’): Cutremurele constituie un tip foarte special de hazard natural în sensul că se petrec foarte rar, cu o probabilitate redusă, dar ale căror consecințe, atunci când acestea se produc, exprimate în distrugeri și suferințe umane, sunt foarte importante.
În Raportul său intitulat “Codification, Design and Application”, prezentat la a II-a Conferință Internațională asupra Comportării Structurilor Metalice amplasate în Zone Seismice - STESSA’97 (Kyoto, August 3-8, 1997), Vitelmo Bertero definea cutremurele după cum urmează: “Cutremurele reprezintă dezastre naturale caracterizate prin aceea că, cele mai multe pierderi de natură umană și economică nu se datorează mișcărilor seismice în sine, ci, în principal, prăbușirii construcțiilor și a altor edificii create de către om (clădiri, baraje, poduri, sisteme de transport, etc.) în vederea asigurării confortului existenței sale’” și, în continuare: ” Cutremurele constituie forme de hazard cărora le putem răspunde în mod efectiv. Putem învăța unde nu trebuie să construim și cum să construim pentru a evita prăbușirea construcțiilor noastre”.
Specialiștii din domeniul ingineriei seismice și din domeniul ingineriei structurilor încearcă, fără îndoială, să răspundă acestui deziderat, astfel că în ultimele două decade s-au făcut progrese semnificative. După cum se poate constata însă, aceste progrese se dovedesc a fi încă departe de a fi asiguratoare.
Încercând o sintetizare a preocupărilor și direcțiilor de cercetare pe plan mondial, multe dintre ele impulsionate și derulate sub influența evenimentelor seismice care au loc, se evidențiază următoarele categorii de probleme, propuse spre rezolvare specialiștilor din domeniu:
adecvarea criteriilor de calcul și proiectare antiseismică la tipul și natura hazardului seismic și la caracteristicile geodinamice ale amplasamentului;
evaluarea și modelarea comportării materialelor de construcții în condiții extreme;
predicția modului de cedare, criterii de ductilitate și suprarezistență (collapse control design) cu rute alternative pentru distribuirea eforturilor în stadiul postelastic;
exploatarea eficientă a noilor concepte, soluții structurale, materiale cu performanțe ridicate și a tehnologiilor avansate: sisteme de izolare la bază sisteme structurale echipate cu amortizori și/sau disipatori de energie, pasivi sau cu răspuns controlat - activi sau semiactivi, a sistemelor cu elemente histeretice disipative de "sacrificiu" - care au rolul unor siguranțe fuzibile - și capacitate de recentrare;
înlocuirea metodologiei de proiectare bazată pe forță (Force Based Design) cu metodologii bazate pe spectre de capacitate și controlul deplasărilor (Displacement Based Design), concomitent cu introducerea obiectivelor și criteriilor de proiectare antiseismică bazate pe conceptul de performanță (Performance Based Design, Collapse Control Design).
Schema de mai jos, preluată din literatură, integrează aceste teme și direcții de progres în ingineria seismică.
După: Rai, D C. (2000), "Future Trends in Earthquake Resistant-Design of Structures", Current Science, Special Section, Seimology 2000, Indian Academy of Sciences , Vol. 79, No. 9, 1291-1300.
Cartea profesorilor Gioncu și Mazzolani acoperă în întregime tematica trecută în revistă mai sus, concentrându-se, cu precădere, pe înțelegerea și identificarea naturii acțiunii seismice – hazardul, caracterizarea acesteia în forma si parametrii adecvați ingineriei seismice, respectiv pe înțelegerea, modelarea și evaluarea răspunsului seismic al structurilor pentru construcții.
Avem de a face, în esență, cu un sistem dual care răspunde, în mod coerent, excitației seismice generate de către o sursă. Sistemul dual este format din ansamblul celor două elemente - teren și structură - care se influențează și se intercondiționează reciproc. Surse seismice de naturi diferite, cu mecanisme de generare și propagare a acțiunii seismice diferite vor induce efecte diferite în sistemul dual și, evident, vor antrena răspunsuri diferite. Concepția și măsurile de protecție trebuie să fie, deci, adecvate tipologiei binomului acțiune/răspuns iar cartea, pe parcursul celor 10 capitole și 550 de pagini reușește să explice și să demonstreze acest lucru. În succesiune lor, aceste capitole sunt:
Teme și cerințe pentru concepția și proiectarea antiseismică
Trăind cu cutremurele
Lecțiile cutremurelor
Evoluția percepției, cunoașterii, interpretării și modelării cutremurelor
Plăci tectonice și falii
Anatomia și mecanica cutremurelor
Cutremurele și mișcările terenului
Mișcările terenului și răspunsul structurilor
Tendințe și evoluții în proiectarea antiseismică
Teme și provocări în fața noilor generații de norme și reglementari în ingineria seismică și proiectarea structurilor rezistente la cutremur
Această carte, profesională și științifică, deopotrivă, scrisă cu erudiție, nu este, totuși, un tratat, nu este nici monografie sau curs avansat, de nivel universitar sau doctoral. În opinia mea, este mai degrabă o carte eseu, care, pornind de la fenomenul fizic, sintetizat și interpretat prin trăsăturile lui esențiale, definește și fundamentează principiile pentru a prezenta apoi modele, conceptuale în primul rând, și a oferi repere care s-a mijlocească înțelegerea profundă a unui domeniu atât de complicat sub aspect teoretic, cum este ingineria seismică.
Studiată cu atenție, lucrarea poate furniza baza de cunoaștere și interpretare a fenomenelor, conceptelor, modelelor și metodelor cu care inginerul structurist operează în ingineria seismica. Odată înțelese toate acestea, proiectarea în sine devine o problemă de exercițiu și rutină.
Recomand cu convingere și căldură această carte tuturor celor care, în activitatea lor profesională intră în contact cu ingineria seismică, indiferent de nivelul la care operează, de la studenți la iluștri profesori, de la ingineri proiectanți la experți. Sunt convins că oricine are de învățat și de câștigat cunoaștere și înțelegere parcurgând lucrarea Profesorilor Victor Gioncu și Federico M. Mazzolani.
Profesor
dr. Ing. Dan Dubină
Membru
corespondent al Academiei Române
