โครงสร้าง ต้านทานแผ่นดินไหวหรือโครงสร้างป้องกันแผ่นดินไหว ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องอาคารจาก แผ่นดินไหวในระดับหนึ่งหรือมากขึ้นแม้ว่าจะไม่มีโครงสร้างใดที่ทนทานต่อความเสียหายจากแผ่นดินไหวได้อย่างสมบูรณ์ แต่เป้าหมายของวิศวกรรมแผ่นดินไหวคือการสร้างโครงสร้างที่ทนทานต่อแผ่นดินไหว ได้ดี กว่าโครงสร้างทั่วไป ตามรหัสอาคารโครงสร้างต้านทานแผ่นดินไหวมีจุดประสงค์เพื่อทนต่อแผ่นดินไหวที่รุนแรงที่สุดที่มีโอกาสเกิดขึ้น ณ สถานที่ตั้งของโครงสร้างนั้น ซึ่งหมายความว่าการสูญเสียชีวิตควรลดลงให้น้อยที่สุดโดยการป้องกันการพังทลายของอาคารสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นไม่บ่อย ในขณะที่การสูญเสียการใช้งานควรถูกจำกัดสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบ่อยกว่า^{[ 1 ]}

เพื่อต่อสู้กับความเสียหายจากแผ่นดินไหว วิธีเดียวที่สถาปนิกในสมัยโบราณสามารถใช้ได้คือการสร้างสิ่งก่อสร้างสำคัญให้คงทนถาวร ซึ่งมักจะทำโดยการทำให้โครงสร้างเหล่านั้นแข็งและแข็งแรงเป็น พิเศษ

ปัจจุบัน มีแนวคิดการออกแบบทางวิศวกรรมแผ่นดินไหวหลายแบบ โดยใช้ผลการทดลอง การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ และการสังเกตการณ์จากแผ่นดินไหวในอดีต เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการสำหรับภัยคุกคามจากแผ่นดินไหวในพื้นที่เป้าหมาย แนวคิดเหล่านี้มีตั้งแต่การกำหนดขนาดโครงสร้างให้แข็งแรงและยืดหยุ่นเพียงพอที่จะทนต่อแรงสั่นสะเทือนโดยมีความเสียหายในระดับที่ยอมรับได้ ไปจนถึงการติดตั้งระบบแยกฐานหรือใช้ เทคโนโลยี ควบคุมการสั่นสะเทือน ของโครงสร้าง เพื่อลดแรงและรูปทรงที่เกิดขึ้น แม้ว่าวิธีแรกจะเป็นวิธีที่ใช้ในโครงสร้างต้านแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ แต่สถานที่สำคัญ สถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ และอาคารมรดกทางวัฒนธรรมมักใช้เทคนิคขั้นสูง (และมีราคาแพงกว่า) เช่น การแยกฐานหรือการควบคุม เพื่อให้ทนต่อแรงสั่นสะเทือนรุนแรงโดยมีความเสียหายน้อยที่สุด ตัวอย่างของการใช้งานดังกล่าว ได้แก่มหาวิหารพระแม่แห่งเทวดาและพิพิธภัณฑ์อะโครโพลิส

บทความนี้จะนำเสนอแนวโน้มและ/หรือโครงการใหม่ๆ บางส่วนในสาขาโครงสร้างวิศวกรรมต้านแผ่นดินไหว

จากการศึกษาวิจัยในนิวซีแลนด์ที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่ไครสต์เชิร์ชในปี 2011 พบว่าคอนกรีตสำเร็จรูปที่ออกแบบและติดตั้งตามมาตรฐานสมัยใหม่มีประสิทธิภาพดี^{[ 2 ]}ตามรายงานของสถาบันวิจัยวิศวกรรมแผ่นดินไหวอาคารแผงสำเร็จรูปมีความทนทานดีในช่วงแผ่นดินไหวในอาร์เมเนีย เมื่อเทียบกับแผงโครงสร้างสำเร็จรูป^{[ 3 ]}

บริษัทก่อสร้างของญี่ปุ่นแห่งหนึ่งได้พัฒนาที่พักทรงลูกบาศก์ขนาดหกฟุต ซึ่งนำเสนอเป็นทางเลือกแทนการป้องกันแผ่นดินไหวสำหรับอาคารทั้งหลัง^{[ 4 ]}

การทดสอบด้วยเครื่องจำลองแรงสั่นสะเทือนพร้อมกันกับแบบจำลองอาคารสองหลังขึ้นไป เป็นวิธีที่ชัดเจน น่าเชื่อถือ และมีประสิทธิภาพในการตรวจสอบความถูกต้อง ของวิธีการ ทางวิศวกรรมป้องกันแผ่นดินไหวในเชิงทดลอง

ดังนั้น บ้านไม้สองหลังที่สร้างขึ้นก่อนการนำรหัสอาคารของญี่ปุ่นปี 1981 มาใช้ จึงถูกย้ายไปยังE-Defense ^{[ 5 ]}เพื่อทำการทดสอบ บ้านหลังหนึ่งได้รับการเสริมความแข็งแรงเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อแผ่นดินไหว ในขณะที่อีกหลังหนึ่งไม่ได้เสริมความแข็งแรง บ้านทั้งสองหลังนี้ถูกตั้งไว้บนแพลตฟอร์ม E-Defense และทำการทดสอบพร้อมกัน^{[ 6 ]}

อาคารบริการเทศบาลที่ 633 ถนนอีสต์บรอดเวย์ เมืองเก ลนเดล ออกแบบโดยสถาปนิก Merrill W. Baird แห่งเกลนเดล โดยทำงานร่วมกับAC Martin Architects แห่งลอสแอ นเจลิสสร้างเสร็จในปี 1966 ^{[ 7 ]}อาคารราชการแห่งนี้ตั้งอยู่โดดเด่นที่มุมถนนอีสต์บรอดเวย์และถนนเกลนเดลอเวนิว ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบที่โดดเด่นของศูนย์กลางเมืองเกลนเดล

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2547 บริษัท Architectural Resources Group (ARG) ได้รับสัญญาจาก บริษัท Nabih Youssef & Associates ซึ่งเป็นวิศวกรโครงสร้าง เพื่อให้บริการด้านการประเมินคุณค่าทางประวัติศาสตร์ของอาคาร เนื่องด้วยแผนการปรับปรุงโครงสร้างเพื่อรับมือกับแผ่นดินไหว

ในปี 2008 อาคารบริการเทศบาลของเมืองเกลนเดล รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้รับการปรับปรุงโครงสร้างเพื่อรับมือกับแผ่นดินไหวโดยใช้โซลูชันควบคุมการสั่นสะเทือนแบบผสมผสานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ โดยการวางฐานรากอาคารที่ยกสูง ไว้บนแบริ่งยาง ที่ มี การลดแรงสั่นสะเทือนสูง

ผนังรับแรงเฉือนแผ่นเหล็ก (SPSW) ประกอบด้วยแผ่นเหล็กที่เติมเต็มซึ่งถูกล้อมรอบด้วยระบบเสาและคาน เมื่อแผ่นเติมเต็มดังกล่าวครอบคลุมแต่ละระดับภายในช่องเฟรมของโครงสร้าง จะก่อให้เกิดระบบ SPSW ^{[ 8 ]}ในขณะที่วิธีการก่อสร้างต้านทานแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ดัดแปลงมาจากระบบเก่า SPSW ถูกคิดค้นขึ้นใหม่ทั้งหมดเพื่อต้านทานกิจกรรมแผ่นดินไหว^{[ 9 ]}

พฤติกรรมของ SPSW นั้นคล้ายคลึงกับคานแผ่นเหล็ก แนวตั้ง ที่ยื่นออกมาจากฐาน เช่นเดียวกับคานแผ่นเหล็ก ระบบ SPSW ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบโดยใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมหลังการโก่งงอของแผ่นเหล็กที่อยู่ภายใน

อาคารโรงแรมริทซ์-คาร์ลตัน/เจดับบลิว แมริออต ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ LA Liveในลอสแอนเจลิสรัฐแคลิฟอร์เนีย เป็นอาคารแห่งแรกในลอสแอนเจลิสที่ใช้ระบบผนังรับแรงเฉือนเหล็กแผ่นขั้นสูงเพื่อต้านทานแรงด้านข้างจากแผ่นดินไหวและลมแรง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาชิวาซากิ-คาริวะ ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกเมื่อพิจารณาจาก กำลัง ไฟฟ้า สุทธิ ตั้งอยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหวรุนแรงที่สุดขนาดM _w 6.6 ที่เกิดขึ้น นอกชายฝั่งชูเอ็ตสึในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2550 [ ^{10 ] เหตุการณ์}นี้ทำให้ต้องปิดระบบเป็นเวลานานเพื่อตรวจสอบโครงสร้าง ซึ่งบ่งชี้ว่าจำเป็นต้องมีการป้องกันแผ่นดินไหวที่มากขึ้นก่อนที่จะสามารถกลับมาดำเนินการได้อีกครั้ง^{[ 11 ]}

เมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2552 หน่วยผลิตไฟฟ้าหนึ่งหน่วย (หน่วยที่ 7) ได้เริ่มเดินเครื่องอีกครั้งหลังจากการปรับปรุงโครงสร้างเพื่อรับมือกับแผ่นดินไหว การทดสอบเดินเครื่องต้องดำเนินต่อไปเป็นเวลา 50 วัน โรงงานแห่งนี้ปิดทำการอย่างสมบูรณ์เป็นเวลาเกือบ 22 เดือนหลังจากเกิดแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวรุนแรงได้เกิดขึ้นกับคอนโดมิเนียมไม้หลังเดียวในญี่ปุ่น[ ^{12 ] การ}ทดลองนี้ถ่ายทอดสดทางเว็บเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2552 เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการทำให้โครงสร้างไม้แข็งแรงขึ้นและสามารถทนต่อแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ได้ดียิ่งขึ้น^{[ 13 ]}

การ จำลองแรงสั่นสะเทือน มิกิที่ศูนย์วิจัยวิศวกรรมแผ่นดินไหวเฮียวโกะ เป็นการทดลองขั้นสุดท้ายของโครงการ NEESWood ระยะเวลาสี่ปี ซึ่งได้รับการสนับสนุนหลักจากโครงการเครือข่ายการจำลองวิศวกรรมแผ่นดินไหว (NEES) ของ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ สหรัฐอเมริกา

“NEESWood มีเป้าหมายที่จะพัฒนารูปแบบการออกแบบต้านแผ่นดินไหวแบบใหม่ ซึ่งจะมอบกลไกที่จำเป็นเพื่อเพิ่มความสูงของโครงสร้างไม้ในเขตแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในสหรัฐอเมริกาได้อย่างปลอดภัย รวมถึงบรรเทาความเสียหายจากแผ่นดินไหวต่อโครงสร้างไม้ที่มีความสูงไม่มาก” Rosowsky จากภาควิชาวิศวกรรมโยธามหาวิทยาลัย Texas A&M กล่าว แนวคิดนี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการประยุกต์ใช้ระบบลดแรงสั่นสะเทือนสำหรับอาคารไม้ ระบบเหล่านี้ซึ่งสามารถติดตั้งภายในผนังของอาคารไม้ส่วนใหญ่ได้ ประกอบด้วยโครง โลหะ ที่ แข็งแรง ค้ำ ยัน และตัวลดแรงสั่นสะเทือนที่บรรจุของเหลว หนืด

ระบบที่เสนอประกอบด้วยผนังแกนกลาง คานรูปหมวกที่รวมอยู่ในชั้นบนสุด เสาด้านนอก และตัวหน่วงหนืดที่ติดตั้งในแนวตั้งระหว่างปลายคานรูปหมวกและเสาด้านนอก ในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว คานรูปหมวกและเสาด้านนอกจะทำหน้าที่เป็นคานค้ำยันและลดโมเมนต์การพลิกคว่ำในแกนกลาง และตัวหน่วงที่ติดตั้งยังช่วยลดโมเมนต์และการโก่งตัวด้านข้างของโครงสร้าง ระบบที่เป็นนวัตกรรมนี้สามารถกำจัดคานภายในและเสาภายในในแต่ละชั้นได้ จึงทำให้อาคารมีพื้นที่ชั้นที่ปราศจากเสาแม้ในพื้นที่ที่มีแผ่นดินไหวรุนแรง^{[ 14 ] [ 15 ]}

คำว่า 'สถาปัตยกรรมต้านทานแผ่นดินไหว' หรือ 'สถาปัตยกรรมแผ่นดินไหว' ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2528 โดย Robert Reitherman ^{[ 16 ]}วลี "สถาปัตยกรรมต้านทานแผ่นดินไหว" ใช้เพื่ออธิบายระดับของการแสดงออกทางสถาปัตยกรรมในการต้านทานแผ่นดินไหว หรือนัยยะของการกำหนดค่าทางสถาปัตยกรรม รูปแบบ หรือสไตล์ในการต้านทานแผ่นดินไหว นอกจากนี้ยังใช้เพื่ออธิบายอาคารที่การพิจารณาการออกแบบต้านทานแผ่นดินไหวส่งผลกระทบต่อสถาปัตยกรรม อาจถือได้ว่าเป็นแนวทางสุนทรียศาสตร์ใหม่ในการออกแบบโครงสร้างในพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหว^{[ 17 ]}

บทความในScientific American ^ฉบับเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2427 เรื่อง "อาคารที่ต้านทานแผ่นดินไหว" อธิบายถึงความพยายามด้านวิศวกรรมในยุคแรก เช่นShōsōin [ ^{18 ]}

ก่อนที่จะมีการปรับปรุงรหัสอาคาร วงกบประตูถือเป็นองค์ประกอบที่เสริมแรงมากที่สุดของอาคารและเป็นสถานที่ที่ปลอดภัยที่สุดที่จะอยู่ใต้ในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว ปัจจุบันคำแนะนำนี้ไม่ถือเป็นคำแนะนำทั่วไปอีกต่อไป แม้ว่าจะมีความเข้าใจผิดทั่วไปในทางตรงกันข้ามก็ตาม^{[ 19 ] [ 20 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างทางวิศวกรรมต้านแผ่นดินไหว

• สถาปัตยกรรม บาโรกที่ออกแบบมาเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว  – สถาปัตยกรรมบาโรกที่สร้างขึ้นเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว
• การจัดการเหตุฉุกเฉิน  – การรับมือกับทุกแง่มุมด้านมนุษยธรรมของเหตุฉุกเฉิน
• วิศวกรรมธรณีเทคนิค  – การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวัสดุจากพื้นดินในเชิงวิศวกรรม
• การตอบสนองทางแผ่นดินไหวของพื้นที่ฝังกลบขยะ  – ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ฝังกลบขยะและกิจกรรมแผ่นดินไหว
• การเสริมความแข็งแรงโครงสร้างเพื่อต้านทานแผ่นดินไหว  – การปรับเปลี่ยนโครงสร้างที่มีอยู่เดิมเพื่อให้ทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวมากขึ้น
• อาคารกันสึนามิ  – อาคารที่ออกแบบมาเพื่อทนทานต่ออุทกภัยรุนแรง

• คู่มือเบื้องต้นสำหรับการอภิปรายด้านการออกแบบ – เหตุการณ์แผ่นดินไหวจากคณะกรรมการบริหารจัดการที่อยู่อาศัยแห่งรัฐบริติชโคลัมเบีย – ภาพรวมของกลยุทธ์การออกแบบอาคารที่ทนทานต่อภัยพิบัติ