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任何一座新建筑都不能在大地震中倒塌,倒了就犯法

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地球是一个奇迹

环境|日本

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2011年3月11日,日本东北部太平洋海域发生8.9级地震,引发的海啸在日本茨城县大洗海岸形成了巨大漩涡。海啸淹没了日本东海岸的农田和城镇。一些地方巨浪高达10米。| KYODO/AP

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日本西海岸发生大地震后三天,搜救工作仍在艰难进行中。

2024年第一天发生在日本本州半岛沿海的7.6级地震,是该地区几十年来经历的最强地震,海啸警报致使近10万人疏散。

目前受灾评估还在进行,但据早期报告指出,地震导致的火灾摧毁了数百座房屋,已确认180多人死亡。

但地震学家露西·琼斯(Lucy Jones)认为,这已经算得上较好的局面,如果日本准备不足,这场发生在近海位置的地震强度可能会造成更大的破坏。

琼斯在社交媒体中称日本“强有力、强执行的建筑法律”导致损失“远低于预期程度”。日本是世界上地震最活跃的国家之一。它位于四个构造板块之间,这意味着发生地震只是时间早晚的问题。

尽管有时人们无法察觉,但地震震动在日本每天都在发生。据地球观测联盟(EarthScope Consortium)报告,日本每年发生约1500次明显的地震。

鉴于这种风险,寻找与地震共存的方法已经融入到了日本社会的建造之中。

新建筑不能倒塌

了解如何更好地应对大地震往往来之不易,这是源自灾难的积累。加拿大减灾研究所(Canada’s Institute for Catastrophic Loss Reduction)首席工程基思·波特(Keith Porter)说。
1923年,日本首次在震后引入针对建筑规范的地震法规,当年的那场7.9级地震造成14多万人死亡,数十万座建筑物变成废墟。
但早期法规将重点放在了城市中的新建筑,加强对木质和混凝土建筑建造过程中的监督。
自那以后几十年,日本地震法规经历了许多重大变化,最显著的是1950年的建筑基准法和1981年的《新抗震建筑基准修正案》。除了在细节上规范建筑外,这些法律还规定了建筑物在地震中的表现。
1950年的法案建立了一个标准,建筑物需能够在7级以下地震中,不会出现严重问题。1981年的修正案则更具体地指出,当地震达到7级时,建筑物应该只受到轻微损坏,仍能正常运作。
对于更强的地震,日本法律规定建筑物应以不倒塌为准。
换句话说,当遇到像2024年元旦发生的这类大地震时,“如果建筑物没有倒塌,没有造成任何人死亡,即使损坏非常严重,在经济上无法修复,也被认为抗震成功,”波特解释说。
他补充说,类似的标准在北美是常态,重点是拯救生命,而不是追求建筑物的完整性。
虽然这是一个明确的优先事项,但波特说,最终可能会导致维护成本更高等问题。

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大阪环球影城里,游客在地震发生的第一时间下蹲。日本法律要求新建筑必须满足一定的抗震要求,备灾已成为一种生活方式。| KYODO NEWS

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抗震设计

在日本,有许多不同的技术可以达到抗震标准,选择使用哪种技术通常取决于建筑结构的类型——如摩天大楼或普通住宅——以及预算和其他因素。

建筑中最基本的是,使用更厚的梁柱以及加固墙壁,可以更好地抵御震动。 

还有一些技术可以帮助建筑物与震动的地面分离。一种流行的方法是在建筑物的底部中安装弹性橡胶等材料制成的垫子,能够吸收地震波,减缓地震对建筑物本身的冲击。

另一种方法是地基地震隔绝系统,不仅要求安装这些垫子,而且要求在厚垫子上建造整个结构,以便在建筑和晃动的地表之间有一个完整的隔离层。 

波特指出,许多日本旧建筑都是传统的柱梁木框架结构,这种结构“往往非常脆弱”,容易受到地震破坏。在1995年一场致命地震后,日本开始专注于改造老建筑,使其更能抵御地震。 

当然,这些措施并不能保证万无一失。具体挑战取决于建筑物的位置,比如它是否位于液化区——地震使饱和松散沙土或未固结岩层发生液化,使地基软化,导致面无法支撑建筑物的重量。

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2024年第一天,日本西部海岸发生强烈地震,消防员正在进行搜救工作。| THE YOMIURI SHIMBUN

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地震预警系统

其次是大地震伴随的次生灾难,比如火灾或海啸。 

这就是为什么建筑安全只是日本抗震能力的一部分。 元旦地震发生后,东京大学(University of Tokyo)教授片田俊孝(Toshitaka Katada)告诉美联社(Associated Press),他认为“地球上可能没人会像日本人一样做抗震准备了”,在日本这些措施被认为是常规操作,比如疏散演习。

疏散中心通常是学校或社区聚集场所,配备了应急物资,居民们也被告知在家里准备应急物资。

日本还有一个强大的预警系统,上周的地震和海啸都触发了这个系统。 

这是日本之前所有地震次生灾难发生后形成的应急系统,京都大学(Kyoto University)防灾研究所客座学者兼研究员、社会学家詹姆斯D·戈尔茨(James D. Goltz)说。

戈尔茨说,2011年东日本大地震(一场9级地震引发了致命海啸)后,日本才“真正重视地震教育”,不仅重视“硬件”的作用,如改善基础设施,而且重视“软件”的作用,如改进预警系统以及确定海啸安全中心。 

东京大学地震研究所教授小市楠木(Koichi Kusunoki)说,他和他的同事正在沿着能登半岛进行实地调查,为更好了解大地震的影响做准备。

过去的灾难已经证明,这项研究可能让日本居民如何在下一次大地震发生时更加安全的第一步。


撰文: COLLEEN HAGERTY
编译:Arvin
编辑:Arvin
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