Kỹ thuật xây dựng giảm chấn và hệ thống cảnh báo áp dụng công nghệ là những chiến thuật giúp Nhật giảm thiểu thiệt hại do động đất.
Nhật Bản nằm trên Vành đai lửa Thái Bình Dương, khu vực có các hoạt động địa chấn mạnh trải dài qua Đông Nam Á và vùng lòng chảo Thái Bình Dương, khiến quốc gia này là một trong những nước ghi nhận nhiều địa chấn nhất thế giới.
Trong thập kỷ qua, Nhật Bản hứng chịu khoảng 20% các trận động đất từ 6 độ trở lên của cả thế giới. Tồi tệ nhất là thảm kịch động đất Tohoku năm 2011, gây ra sóng thần tàn phá nhà máy điện hạt nhân Fukushima và khiến hơn 15.000 người thiệt mạng.
Bởi vậy, Nhật đã đầu tư đáng kể vào công tác giảm thiểu thiên tai, thông qua tài trợ khu vực công, kỹ thuật địa chấn và những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm hạn chế thiệt hại do động đất.
Các kiến trúc sư, kỹ sư Nhật Bản đã không ngừng nghiên cứu các công nghệ, thiết kế mới để giảm chấn cho công trình, giúp các tòa nhà trụ vững trong những trận động đất mạnh.
Jun Sato, kỹ sư kết cấu, phó giáo sư tại Đại học Tokyo, cho biết tất cả tòa nhà trên toàn quốc, kể cả công trình nhỏ hoặc tạm thời, đều phải có khả năng chống chịu động đất.
Có hai mức độ chống chịu chính. Thứ nhất là khả năng chịu đựng các trận động đất nhỏ mà một tòa nhà có thể gặp 3-4 lần trong vòng đời. Những tòa nhà bị hư hại trong các trận động đất có cường độ nhỏ như vậy đều không được chấp nhận.
Mức thứ hai là khả năng chống chịu những trận động đất dữ dội và hiếm gặp hơn. Trong tình huống này, mục tiêu chính không còn là bảo vệ công trình, mọi hư hại không gây thương vong về người được chấp nhận.
Để chịu được lực tác động khổng lồ của một trận động đất, các công trình phải có khả năng hấp thụ càng nhiều năng lượng địa chấn càng tốt. Khả năng này đến từ kỹ thuật “cách ly địa chấn”. Móng của các tòa nhà có một hệ thống giảm chấn thủy lực, hoặc các khối cao su dày với các công trình đơn giản hơn.
Các kỹ sư Nhật Bản cũng thiết kế một hệ thống giảm chấn thủy lực phức tạp giống bơm xe đạp, xuyên suốt các công trình để cải thiện khả năng chống chịu động đất.
“Một tòa nhà cao tầng có thể bị dịch chuyển tới 1,5 do rung chấn, nhưng nếu áp dụng bộ giảm chấn từ tầng hai đến tầng thượng, chuyển động của nó có thể giảm xuống mức tối thiểu, ngăn thiệt hại cho cấu trúc thượng tầng”, Ziggy Lubkowski, chuyên gia địa chấn tại Đại học College London, Anh, cho biết.
Tokyo Skytree, tháp truyền hình cao nhất thế giới với độ cao 634 mét ở Tokyo, là một trong những công trình chống động đất nổi tiếng nhất.
Atsuo Konishi, kỹ sư kết cấu cấp cao tại Nikken Sekkei, đơn vị xây dựng tòa tháp, cho biết Skytree sở hữu hệ thống kiểm soát rung chấn độc đáo. Một cột lõi bê tông cao 375 mét độc lập ở tâm tháp, được kết nối với khung tháp bằng bộ giảm chấn thủy lục, tạo độ trễ và giảm 50% rung chấn của toàn bộ công trình khi có động đất.