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【解读】在新西兰8.0级地震面前,我们看到了什么?

文章出处:悍马加固材料人气:709发表时间:2016-11-14 11:07:00【

新西兰8.0级地震面

据中国地震台网中心网站消息,北京时间11月13日19时2分,新西兰南岛中部地区发生8.0级地震,震中位于南纬42.53度、东经173.05度,震源深度16公里。至少两人在当天凌晨发生的地震中丧生。目前无法确认是否有更多人员伤亡,相关人员将进一步评估地震造成的影响。

新西兰8.0级地震现场一片狼藉

新西兰惠灵顿网友刚发来的现场照片,当地震感强烈。

新西兰惠灵顿网友刚发来的现场照片,当地震感强烈。

超市货架上的商品被震掉在地上

我们可以看到,超市货架上的商品被震掉在地上,现场一片狼藉。

红酒震落一地

红酒震落一地

地震后的办公室

地震后的办公室

新西兰8.0级地震原因

新西兰位于环太平洋火山地震带上,对环太平洋地震带来说,8.0级左右地震属于毛毛雨啦,因为该带各主要地震区,标志性地震事件的震级大,起点高。那么,此次新西兰地震是怎么回事呢?有给出了解释。

新西兰地震震中位置(最大的红圈所示)

新西兰地震震中位置(最大的红圈所示)

环太平洋地震带地震区划分图(2.0版)

环太平洋地震带地震区划分图(2.0版)

该震发生在惠灵顿地震区(H区:惠灵顿地震区)


惠灵顿与所罗门群岛地震区地震构造图

惠灵顿与所罗门群岛地震区地震构造图

该区自有地震(1826年)记载以来,已发生11次M>=8.0级地震。与邻区所罗门群岛地震区一样,大地震频发,这是为什么呢?

惠灵顿地震区1826-2016.2.24之间CBS值与时间关系

惠灵顿地震区1826-2016.2.24之间CBS值与时间关系(数据分析时选取MW≥6.5级地震事件;误差修正已被考虑)

上图示出了该地震区当前孕育周期经误差修正后标志性地震事件之间的力学联系。可看出1917年5月1日克马德克海岭MW8.2级/1917年6月26日萨摩亚群岛MW8.0级/1919年4月30日汤加群岛东部MW8.1级三震与1989年5月23日麦夸里海岭MS8.3级地震,分别是第1锁固段在膨胀点和峰值强度点的标志性事件。根据们提出的主震事件判识原则,判断该区当前孕育周期存在第2锁固段,当其被加载至峰值强度点时,应发生标志性地震事件。需指出的是,2004年12月23日澳大利亚麦加利岛北部MW8.1级地震与2009年9月29日萨摩亚群岛MW8.1级地震,是第2锁固段向峰值强度点演化过程中发生的两次显著preshock事件。

截止到2016年2月24日,该地震区CBS监测值约为2.11E+10J1/2,远离临界值3.42E+10J1/2。对该地震区未来震情预测结果如下:震级:MW8.3~8.8级;震中位置:图2所示预测发震区域;震源深度:10~33km;发震时间窗口:长期。预计向临界状态演化过程中,该区将发生不超过MW8.1级的preshock事件。

某标志性地震事件前,特定地震区会发生很多的preshock事件,不是一步到位的,这是因为岩石的非均质性导致。对preshock事件,因其大部分是随机事件,目前能确定做到的是判断其震级上限以及大概的发震区域,在具体的发震时间方面尚无能为力。

历经震劫,新西兰抗震减灾经验日趋成熟

轻型木结构房屋成为主流

轻型木结构房屋成为主流

在新西兰地震工程学界,有一句流传甚广的信条:“地震不会杀死人,杀死人的是糟糕的建筑。”,在此次8.0级地震中,这一信条也得到了很好的注解。我们可以看到,地震中房屋结构的受损、人员遇难情况还是比较轻的。说来尴尬,这一切恰恰得益于新西兰在多次地震实践中的历练。

历史上新西兰曾因地震严重受灾,新西兰地质网的科学家每年可以定位和存档的发生在新西兰的地震次数就超过15000次。1960年至今,7.0级以上的地震已发生21次。每一次地震,都仿佛是一次提醒,刺激着人们即将麻痹的神经。基于对地震的反思,新西兰在抗震减灾方面不断摸索,现已形成一套实用的经验和做法。在新西兰,轻型木结构房屋成为主流。然而,通往这看似轻轻飘动的小木屋的路,新西兰人却是沉重而漫长地行走了百余年。

最早的提醒是1848年的马尔堡地震,这次新西兰有记录以来最早的地震以约7.5级的威力令刚刚在惠灵顿落脚的欧洲定居者损失惨重,几乎所有砖石房屋悉数倒地。重建过程中,许多人盖起了木结构的房屋。当1855年新西兰历史上最大的8.2级怀拉拉帕地震袭来时,这些木结构的屋子损伤较小,而新盖起的砖石房屋旧戏重演。两次提醒让年轻的惠灵顿人知道,要想在这片土地上落脚,就要遵守岛上的规矩,木结构房屋开始第一次成为主流。

可是,仅仅过了25到30年,人们的建筑安全意识即开始褪色。在政府防卫法案的鼓励下,能挡炮火的砖石结构建筑重新登场。所幸直到20世纪的最初30年,大的地震都没来打扰。于是,在1913到1926年的《新西兰政府年鉴》中就出现了这样的评论,“新西兰的地震问题仅仅是一个科学兴趣问题,而不是一个值得警惕的问题。”

忘记过去伤痛的做法迅即得到了惩罚。1931年,7.8级地震重创了包括纳皮尔区在内的整个霍克湾地区,许多先前重新登场的砖石建筑再度退场。这次重创共造成至少256人丧生,其中大多数都是死于倒塌的建筑。

此后,纳皮尔的一个建筑委员会仔细研究了造成房屋倒塌的原因,并出台了一个建筑指南,这被认为是新西兰建筑法案的雏形,并最终在1935年立法。这个法案规定,所有砖石建筑都必须被牢牢绑定。

随后,从1965到1992年间,这一法令又四次修改。直到2004年出台的新建筑法案,都没有对民房的建筑材料和结构进行法律上的规定。“除非被界定为历史遗产,否则这些民房还是没有太多法律上的强制和规定。”马俊明说。选择轻型木结构,到今天俨然已成为新西兰人的一种自觉。

木材的抗震性能

作为一种结构材料,木材的抗震性能明显优于其他材料。看了这些,可能很多人还不太明白为什么木结构房屋可有效抵抗地震破坏?小编给大家简单总结一下木结构的抗震特性:

1.柔韧性能好。木材天然具备的柔韧性能使其能有效地承受地震力,且其柔韧性优于其他材料,可以吸收并消散能量。

2.木材轻质高强,因而地面加速度在木建筑物上产生的能量没有其他建筑物大。

3.木结构建筑物在地震中产生的惯性力较低,因而遭受的破坏也较小。

4.房屋整体结构轻,对人、财威胁小。

5.良好的受力性能。它对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏具有良好的延展性,其破坏过程是一个渐变的屈服过程,当房屋在地震中晃动时,木结构骨架仍然可以保持结构整体的稳定性。

对砖石结构、高层建筑提出了更高的加固标准

对砖石结构、高层建筑提出了更高的加固标准

不要以为新西兰只是一个充斥着两层木屋的中世纪的国度,它也有那些鳞次栉比的摩天大楼,也有许多古老笨重的砖石建筑。后者则有着上升到国家法律层面的规范和更高的建筑标准。

2004年,新西兰建筑与住房部通过了《建筑法案2004》,专门对易受地震影响的建筑物做了史无前例的详细界定。该法案授权地方当局对辖区内两层以上或包含三个住户单元以上的所有建筑进行评估,一旦被鉴定为无法抵御中等强度的地震,即不得被使用,必须采取加固措施或直接拆除。如房主拒不执行,则视为违法,处以最高20万新西兰元(约合人民币100万元)的罚款。

而事实上,许多被授权的地方当局在这一法案的基础上又加了一码。“当建筑物被要求加固的时候,它必须达到新的建筑标准的34%,但是很多地方政府要求至少要达到50%。”马俊明说。

这个被地震工程赞许为“向前一大步”的法案,执行之初即争议频频。由于该法案不仅针对新建的砖石和钢筋混凝土建筑,也针对1976年之前被界定为“历史遗产”的建筑,这就意味着除小型木结构民房之外,新西兰大地上几乎所有的建筑都要被重新打量,重装上阵。如此浩大的工程,政府补贴即便有心也是无力。无论加固还是拆除重建,对于自掏腰包的房主来说都是一笔不小的花费。

但法剑高悬,评估、加固的工作还是磕磕绊绊地前行了。来自奥克兰大学、坎特伯雷大学等高校的地震工程组成的顾问团队开始四处奔走,给老房子装上紧箍咒,给新房子埋下定海针。所有的建筑,不管是穷人的还是富人的,不管是城市的还是郊区的,都渐渐朝着能抗大震的“新西兰国标”(简称NBS)挺进。

2010年9月4日发生的70年来破坏性最大的地震,成了检验这一法案和这些努力的最好试金石。

在强大的地震面前,任何人都无能为力,但在抗震减灾方面,我们似乎有更多的课题需要去研究。在这一点上,新西兰有很多值得我们学习的地方。在国际上,新西兰是第一个设计出能在地震中屹立不倒的钢筋混凝土建筑的国家,这种名为“能力设计”的抗震方案如今已被全球采用;新西兰也是第一个开发并应用地震隔离系统设计的国家,这个技术可以让建筑物被放在特殊的轴承上,避免结构性的破坏。不仅如此,“延性设计”、“铅芯橡胶支座”等在全球地震工程学界耳熟能详的发明均是出自新西兰地震工程师之手。当然,如何在无法控制的地震中“零死亡”,这是一场需要全人类携手共进的伟大战役。