کیا ساختی طاقت والی عمارتیں زلزلے سے متاثر ہوسکتی ہیں؟

زلزلے کے نقصانات کا فوری اندازہ لگانے کے لیے دنیا بھر میں کئی سیسمک الارم سسٹمز بنائے گئے ہیں۔ زلزلے کے انتباہی نظام زلزلہ آنے کے فوراً بعد ساختی نقصان کا اندازہ لگانے کے لیے کمزور خطوط کا استعمال کرتے ہیں۔ اس طرح کے کمزور خطوط ایک چھوٹے ڈیٹا بیس اور روزمرہ جات کے سیٹ استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں، جو چند صفات کی تبدیلی کو مدنظر رکھتے ہیں۔ 

اس حوالے سے ایک مطالعہ کیا گیا جو محدود عنصر ماڈل اور آسان ماڈل کے تجزیے سے تجویز کردہ طریقہ کار کا موازنہ کرتا ہے اور معلومات کو استعمال کرتے ہوئے شہری عمارتوں کو زلزلے سے ہونے والے نقصان کی تیز رفتار پیش گوئی کے لیے ایک طریقہ تجویز کرتا ہے۔

امپیریکل فریجیلیٹی اینالیسس کا تجزیہ رہائشی عمارتوں کے لیے مطالعات میں استعمال کیا گیا، جس کا مقصد طبیعیات پر مبنی طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے شہری ڈھانچے کو زلزلے سے ہونے والے نقصان کی پیش گوئی کرنا ہے۔ کپیسیٹی اسپیکٹرم میتھڈ (CSM) کمپیوٹیشنل طور پر ایک موثر طریقہ ہے، جو عمارت کی خصوصیات کا تجزیہ کرنے کے لیے پش اوور خطوط کا استعمال کرتا ہے۔ کچھ تعمیراتی زمروں کے لیے سادہ اسٹک ماڈلز الگ سے بنائے گئے ہیں، اور ان کی درستگی پیرامیٹر کیلیبریشن پر منحصر ہے۔ چونکہ شہری ڈھانچے پر ڈیٹا کی کمی ہے، اس لیے آسان ماڈلز کے کچھ پیرامیٹرز شماریاتی تجزیے کے ذریعے قائم کیے جاتے ہیں، جو ماڈلز میں غیر یقینی صورتحال کو متعارف کراتے ہیں۔

ساختی خصوصیات میں غیر یقینی صورتحال کا تجزیہ کرنے کے لیے، حساسیت کے تجزیے کے طریقے کثرت سے استعمال کیے جاتے ہیں۔ تاہم، انفرادی عمارت کے تجزیوں کے معاملے میں غیر یقینی صورتحال کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔

مختلف قسم کی تحقیق میں سافٹ کمپیوٹنگ تکنیکس کا استعمال کیا گیا ہے تاکہ زلزلے کے خطرے کی تشخیص کے فوری طریقے تیار کیے جاسکیں۔ پیشہ ور افراد کے فیلڈ مشاہدے کی بنیاد پر، یہ طریقے مخصوص ابتدائی پیرامیٹرز اور نقصان کی حالتوں کے درمیان باہمی تعلق پیدا کرنے کے لیے امکانی طریقہ کار، میٹا ہیورسٹکس، اور مصنوعی ذہانت کے طریقے استعمال کرتے ہیں۔ 

زلزلے کے خطرے کی فوری تشخیص پر لاگو سافٹ کمپیوٹنگ تکنیک نااہل انجینئرز کی جانب سے جانبدارانہ فیلڈ فیصلے کو ختم کر سکتی ہے اور حقیقی دنیا میں موروثی غیر یقینی صورتحال کی مشکلات سے نمٹ سکتی ہے۔ عمارت کی تعمیر میں استعمال ہونے والے ڈیزائن اور مواد میں فرق کی وجہ سے ایک علاقے کی عمارتوں کے ڈیٹا پر مبنی خطرے سے متعلق باہمی تعلق دوسرے علاقے کی عمارتوں پر اچھی طرح سے کام نہیں کرسکتے۔

عمارت کے ڈیزائن میں استعمال ہونے والے زلزلے کے ڈیزائن کوڈ کا فیصلہ عمارت کے تعمیراتی وقت اور زلزلہ زدہ زون سے کیا جا سکتا ہے۔ زلزلوں کی شدت کی چینی کوڈ فار سیسمک ڈیزائن آف بلڈنگز اور چین کے سیسمک گراؤنڈ موشن پیرامیٹر زونیشن میپ میں عام زلزلوں، درمیانے درجے کے زلزلوں، نادر زلزلوں اور انتہائی نایاب زلزلوں کے طور پر درجہ بندی کی گئی ہے۔ موجودہ مطالعہ میں ساختی نقصان کے لیے چینی کوڈز میں زلزلے کے ڈیزائن کی شدت اور کارکردگی کے مقاصد استعمال کیے گئے تھے۔ اس طریقہ کا تصور دوسرے زلزلہ ڈیزائن کوڈز کے لیے بنائے گئے ڈھانچے میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

زیادہ طاقت کا عنصر عمارت کے ساختی حصوں کی جیومیٹری سے طے ہوتا ہے۔ غیر یقینی صورتحال کو مدنظر رکھنے کے لیے، مونٹی کارلو سمیلیشنز استعمال کیے جاتے ہیں۔ ڈیزائن کی طاقت پر مبنی طریقہ کسی بھی ڈھانچے پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس کے لیے دیگر دو طریقوں سے کم ڈیٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری طرف، تجویز کردہ ڈیزائن کی طاقت پر مبنی طریقہ، تمام ساخت کی اقسام کی عمارتوں پر لاگو ہوتا ہے۔ 

نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ زلزلے کی باقاعدہ شدت کے تحت کیس اسٹڈی والے علاقے میں تمام عمارتیں متاثر نہیں ہوتیں، زیادہ تر عمارتوں کو غیر معمولی زلزلے کی شدت میں معمولی نقصان ہوتا ہے اور زیادہ تر عمارتوں کو انتہائی نایاب زلزلے کی شدت میں معمولی نقصان ہوتا ہے۔ زلزلہ سے متعلق ساختی نقصانات سے پتہ چلتا ہے کہ کیس اسٹڈی کے علاقے میں تمام ڈھانچے ڈیزائن کی کارکردگی کے اہداف کو پورا کرتے ہیں، اس کا مطلب یہ ہے کہ تجویز کردہ ڈیزائن کی طاقت پر مبنی طریقہ عمارت کو پہنچنے والے نقصان کی اچھی پیشن گوئی فراہم کر سکتا ہے۔

نتیجہ

یہ مطالعہ شہری عمارتوں کو زلزلے سے ہونے والے نقصان کی پیشین گوئی کے لیے فوری ساختی ڈیزائن کی طاقت پر مبنی طریقہ تجویز کرتا ہے۔ تجویز کردہ ٹیکنالوجی کی فزیبلٹی اور فوائد کو ظاہر کرنے کے لیے، ساختی زلزلہ سے ہونے والے نقصان کی پیشین گوئی کا اطلاق یونیورسٹی کیمپس میں کیا گیا۔ تجویز کردہ طریقہ کو نظریاتی طور پر کسی بھی قسم کے ڈھانچے پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ 

کیس اسٹڈی کے مطابق، عمارتوں کے صرف چند ابتدائی پیرامیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے، مجوزہ طریقہ شہری عمارتوں کے لیے تیزی سے زلزلے سے ہونے والے نقصانات کی تشخیص کے نتائج پیش کر سکتا ہے۔ اس مطالعے کا مقصد شہری ڈھانچے کو زلزلے کے بعد پہنچنے والے نقصان کی پیشین گوئی کے لیے ایک فوری طریقہ پیش کرنا تھا۔ یہ طریقہ سیسمک الارم سسٹمز میں تیزی سے ابتدائی نقصان کے تخمینے کے لیے موزوں ہے، اور اسے ہنگامی حالات میں حکومتی فیصلہ سازی کے لیے رہنما کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

زلزلہ کے رد عمل کی پیشین گوئی، بشمول عمارت کی نقل مکانی (displacement) اور سرعت (acceleration)، کا مستقبل میں ساختی پیرامیٹرز کی بنیاد پر زیادہ احتیاط سے مطالعہ کیا جانا چاہیے۔ نتیجے کے طور پر، تجویز کردہ زلزلہ نقصان کی پیشین گوئی کے طریقہ کار کے نتائج کو زلزلے کے نقصانات کا اندازہ لگانے کے ساتھ ساتھ عمارت کے فوری گرنے کی پیش گوئی کے لیے استعمال کیا جائے گا۔