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模型有误差 美国西海岸高楼抗震或须重估

劳伦斯利弗莫尔国家实验室进行了一个模拟,以显示7.0级地震袭击海沃德断层会发生什么。(视频截图)

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【大纪元2018年06月30日讯】(大纪元记者周凤临综合报导)数十年以来,高楼的设计依赖于地震专家所建立的地震模型对晃动的预估,但一些世界顶尖的地震专家认为,模型大大低估了地震美国西海岸城市造成破坏的严重性。

这一最新的研究成果,于6月27日在洛杉矶(Los Angeles)召开的地震专家大会上公开,这一研究成果将对高楼的设计影响巨大。专家们称,受到影响的城市包括洛杉矶、盐湖城(Salt Lake City)、圣荷西(San Jose)和西雅图(Seattle)等,由于地震的晃动被低估,这些城市一旦遭受地震袭击,高楼将受到比预计更大的损伤,在最坏情况下,坍塌的可能性更大。

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的地震学家诺曼.阿布拉罕森(Norman Abrahamson)预计,这一研究成果即将产生巨大影响,因为现在知道了此前地表晃动模型与现在的模型相比,误差到底有多大。

在洛杉矶县境内诸如世纪城(Century City)、卡尔瓦市(Calver City)、长滩(Long Beach)或者圣莫尼卡(Santa Monica)等地区,根据新的模型,对高楼威胁最大的地表晃动比此前估计的要大近1倍。

工程公司Arup的伊宁研究员伊比.阿尔穆提(Ibbi Almufti)说,这样的差距是“巨大的”,阿尔穆提表示,不仅震动的幅度扩大,连持续时间也增加了,而这2个因素合在一起,将造成灾难性的损坏,而目前高楼在设计时是没有考虑到的。

阿尔穆提说,更大的震动对于有抗震缺陷的老旧的建筑来说,威胁可能会更大。

这一研究成果是“南加州地震中心”(Southern California Earthquake Center)对洛杉矶地区进行5年研究的结晶,他们采用了美国最强大的超级计算机来模拟地震发生时,地表晃动的传播状况。

过去数十年来,地震专家们使用的地震预估模型,是根据对加州、日本、台湾或其它地震多发地带的观测,取一个平均值而建立起来的。新的研究发现,相距遥远地区的数据反而会降低模型预测的精准度。

“南加州地震中心”专家们对于模型的改进,在于他们只将本地的数据应用到模型建立当中,而不采用全球平均值,同时模型更深入到地表以下。洛杉矶地震模型的基础数据,来源于本地数千次地震的纪录,多数这些地震由于震级太小,人们甚至难以察觉,但正是这些数据提供了地震波如何在地壳传播的精细信息。

洛杉矶、墨西哥市(Mexico City)以及西雅图由于位于盆地,地震波被困在盆地从而得以增强,地震专家们对这些地方的研究有相当难度。

针对洛杉矶和其它城市的新的地震模型,只针对20层或者更高的高楼,但阿布拉罕森表示,这一计算模式在接下来数年内可能修改并推广到所有建筑,以及所有西部地区。在一些情况下,新的模型计算出的震动也可能小于此前模型的结果。

对西雅图来说,新的模型要求考虑的震动比老模型结果高出33%,地表震动专家克劳斯(C.B. Crouse)表示,对于建筑设计来说,这个增量是非常大的。

对于建筑商来说,更高的防震要求意味着造价更高,工程师们认为应用新模型可能会让建筑商被吓跑。由于工程师们对新模型的抵制,西雅图要求用新模型来设计建筑的法规推迟到今年12月。

对于新模型计算认为地表晃动比此前预测更高的地区,已有的建筑如何防震达标,将会是一个难题。例如对于正处于房屋短缺的加州来说,如果建筑需要新的防震加固,会令住房成本雪上加霜。

“南加州地震中心”主任约翰.维德尔(John Vidale)表示,修正的预测最终将帮助到工程师们,这一模型更加精确,中心正在绘制精确的地图,这一成果将减少不确定性。◇

(此文发表于1192E期旧金山湾区新闻版)

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责任编辑:王洪生

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2018-06-30 12:23 AM
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