Structure is Fun

১৯৮৫ সালের মেক্সিকো সিটি ভূমিকম্পে একটি আশ্চর্য ঘটনা ঘটে। দেখা যায় মাঝারি উচ্চতার ভবনগুলো (৬-১৫ তলা) খুব বেশি ক্ষয়ক্ষতি হয়না কিন্তু ৬ তলার নিচে এবং ১৫ তলার উপরের ভবনগুলোর অনেক বেশি ক্ষতি হয়। আগে অনেকে ধারনা করতো উচ্চতা বাড়ার সাথে সাথে ভবনের lateral stiffness যেহেতু কমতে থাকে (stiffness মানে হলো প্রতি একক ডিফ্লেকশনের জন্য যতটুকু বলের প্রয়োজন হয়) এবং হেলে যাওয়ার প্রবণতা বেশি থাকে তাই কম উচ্চতাসম্পন্ন ভবনের ভুমিকম্পে ক্ষতি কম হবে। কিন্তু মেক্সিকো সিটি ভূমিকম্প সেটা ভুল প্রমাণ করে।
ভুমিকম্পে ক্ষয়ক্ষতি অনেকটা নির্ভর করে কোন এলাকায় যে ভূমিকম্প আঘাত হানে তার ফ্রিকোয়েন্সী বা কম্পাংকের উপর। সাধারণত ভবনের নিজস্ব একটা ফ্রিকোয়েন্সী থাকে যাকে তার ন্যাচারাল ফ্রিকোয়েন্সী বলে। খুব সহজভাবে বললে প্রতি সেকেন্ডে ভবনটি যতবার পূর্ণ ঝঁাকুনি খাবে সেটাই তার ন্যাচারাল ফ্রিকোয়েন্সী। এখন ভবনের উচ্চতা যদি কম হয় তার ন্যাচারাল ফ্রিকোয়েন্সী বেশি হবে আর ভবনের উচ্চতা যদি বেশি হয় তাহলে তার ন্যাচারাল ফ্রিকোয়েন্সী কম হবে। খুব সহজভাবে এই ব্যাপারটা বোঝালে ধরা যাক দুটি সরু রডের উপর এক কেজি ওজনের একটা লোহার বল সংযুক্ত আছে আর রডের নিচের অংশ একটা টেবিলের সাথে লাগানো। একটা রডের উচ্চতা কম আর একটার উচ্চতা বেশি। এখন যদি টেবিলটিকে আস্তে নাড়ানো যায় তাহলে বেশি উচ্চতার রড অনেক জোরে দুলতে থাকবে কিন্তু কম উচ্চতার রডটি খুব আস্তে দুলতে থাকবে। এবার যদি টেবিলটিকে অনেক জোরে নাড়ানো যায় তাহলে কম উচ্চতার রড়টি অনেক জোরে দুলবে কিন্তু বেশি উচ্চতার রডটি আস্তে দুলবে। এখন কোন একটি ভুমিকম্পের ফ্রিকোয়েন্সী যদি কম হয় তাহলে সেটা উঁচু ভবনের ফ্রিকোয়েন্সীর সাথে মিলে যাবে এবং রেজোন্যান্স তৈরি হবে এবং সেক্ষেত্রে উঁচু ভবনের অনেক ক্ষতি হবে। আর যদি ভুমিকম্পের ফ্রিকোয়েন্সী বেশি হয় তাহলে সেটা তুলনামূলক কম উঁচু ভবনের ফ্রিকোয়েন্সীর সাথে মিলে যাবে এবং এই উচ্চতার ভবনগুলো অনেক বেশি জোরে দোল খাবে আর অনেক বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হবে। কাজেই ভূমিকম্পের ফ্রিকোয়েন্সীর সাথে যে ভবনের ফ্রিকোয়েন্সী মিলে যাবে সে ভবন তত বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হবে।

# সংযোজন ও সংশোধনযোগ্য।

Finite Element Method
`````````````````````````````````
Matlab code for CST element (Plane stress problem)

--