解析地震的破壞性

［美］杰納·帕瑞

發生在中國四川的8.0級地震將大量建筑物夷為平地，并導致數萬人死亡。美國專家說，相比較而言，在美國發生的這種地震可能不會造成這么大的破壞。四川發生的這次較淺層地震所產生的地面震動在多處夷平了整個村莊，將數千人埋在倒塌建筑物的碎塊下面。據報道，地震造成數百萬間房屋被損壞；死亡人數達到69225人，受災人數達到4624萬人。由于地震的強度大且震源相對較淺，發生在四川的這次地震產生了極強烈的震動，遠至臺灣等地都有震感。專家推測，土坯和磚石結構的建筑物加大了地震的破壞程度，許多建筑物可能未按建筑規范的要求使用鋼筋，特別是在廣大的農村地區。

專家認為，如果在洛杉磯的一處斷層上發生一次這類地震，造成的破壞要比在四川小得多，其中很大一部分原因是因為這兒的建筑規范執行得更好。在美國的西海岸，對于確保建筑物符合地震安全規范一直很嚴格，包括改造舊式房屋和商業設施。

佐治亞理工學院的一位土木與環境工程教授里根·迪斯瑞爾說：“你的確不會看到這種程度的破壞，關于這一點我非常自信。因為他們確實執行了相關法規，尤其是在加利福尼亞州。”

迪斯瑞爾說，美國和中國都規定了建造建筑物時關于地震之類的自然災害的最小安全等級。導致建筑物倒塌的主要因素是地面震動，因此必須將建筑物固定牢以對抗震動。要達到這一目的必須給混凝土或磚塊加上鋼筋，這些鋼筋將震動時容易斷裂的脆弱結構變成有韌性的結構，從而使建筑物可以有效與地震運動一起震動。

在加利福尼亞州靠近圣安德列亞斯斷層的地區，專家設計了一種新的結構，這種結構可以經受8.0級的大地震。迪斯瑞爾說，在過去的20年左右，加利福尼亞州的老舊建筑物已經被改造完成，以達到目前的安全標準。

加利福尼亞理工學院的土木工程和地球物理學副教授斯威明·凱斯納說：“現在的中國具有非常嚴格的建筑規范，考慮到了地震問題和抗震設計問題。但是在這次地震中被損毀的建筑物很多都十分陳舊，而且可能在建造時沒有任何法規加以監督。”

2007年，美國地質勘探局更新了其地震危險地圖，并在地圖中確定了容易發生地震的地區，以及可能發生地面震動的次數。這些地圖也規定了與可能的震動等級相對應的建筑規范。即便如此，地震工程師和地震學家還是擔心某些類型的結構可能容易被重大地震損壞。凱斯納說，沒有鋼筋的磚砌建筑物是地震中最容易被損壞的。“現在我們可以確信地說，在加利福尼亞南部地區不存在無鋼筋的磚石建筑物。”凱斯納說：“第二危險的建筑物就是一些無延展性的混凝土建筑物，我們無法準確了解這些建筑物有多么糟糕。”這些建筑物是以一種“平鋪抬升”的方式建造的，先在平面上水平建造巨大的混凝土墻，然后再垂直抬升，通過一些連接件支撐屋頂。凱斯納認為這些連接件是脆弱的環節，當屋頂和這些墻板間的連接件被毀壞后，你就會看到大面積的倒塌。

同樣在美國，一些城市也比另一些城市更具抗震能力。迪斯瑞爾說：“經歷過地震的一些城市明顯要警惕得多，因此這些城市可能是最安全的城市。”

但是，位于新馬德里地震帶的孟斐斯和圣路易斯就困擾著迪斯瑞爾和其他專家。迪斯瑞爾說：“這些地方幾百年來沒有發生過地震，因此這些地方是人們最擔憂的地方。因為這些地方沒有像加利福尼亞州那樣的抗震設計。”

迪斯瑞爾同時還把查爾斯頓(弗吉尼亞首府)和加利福尼亞南部地區加進了“危險城市”的名單。迪斯瑞爾說：“查爾斯頓是另一個有些危險的城市，因為它確實有過發生地震的歷史，但是卻非常罕見，最近一次較大的地震發生在1886年。”