圖一：本周公布的研究報告指出，西雅圖和其他西北城市中心的摩天大樓在大地震中的搖晃可能比預期更為劇烈。

圖片來源：TOM BANSE / NW NEWS NETWORK

       一項模擬卡斯卡迪亞（Cascadia）大地震影響的研究項目發現：現代高層建筑的倒塌風險比以前認為的要高。

        華盛頓大學M9項目相關的地震學家和結構工程師使用超級計算機對卡斯卡迪亞（Cascadia）近海斷層帶進行了數十次9.0級斷裂的三維仿真模擬。華盛頓大學教授Jeff Berman說，模擬結果顯示在普吉特海灣低地和威拉米特河谷下方廣闊的沉積物盆地中的振動增強。受影響的城市包括西雅圖、塔科馬、埃弗雷特、波特蘭和附近的俄勒岡州圖拉丁。

        Berman說，當大地震發生時這些盆地的地質會放大地震的能量。他稱這種放大效應為“一碗果凍效應”。

        “如果你搖動一碗果凍，你可以讓果凍晃動的比碗更快，”他在接受采訪時解釋道，“這正是（地震時）盆地中發生的事情。地面運動進入盆地時，地表下的盆地周圍的火山巖就像你所晃動的這個碗，但火山巖更為堅硬。”

       Berman表示，現有高層建筑中按照最低標準建造的建筑大約占20％，可能高達25％。這些最低標準建造的建筑物（在大地震中）可能會倒塌。

圖二：科學家們對具有不同起點和斷裂程度的Cascadia巨型地震進行了多次三維模擬。

圖片來源：NASSER MARAFI/UNIVERSITY OF WASHINGTON

         結構工程教授表示，他最擔心的是超過10層高的建筑物受到放大的地面運動影響而產生的晃動。Berman表示，像Cascadia巨型地震這樣“高后果，低概率”事件中高層建筑物倒塌的風險在5％到10％之間。Berman的研究沒有涉及低層住宅，他說這些房屋的晃動量不會太大。

       美國地質調查局研究員Art Frankel表示，盆地效應可以將地震的嚴重程度放大兩到三倍。9.0級Cascadia大地震的強烈震動可持續兩分鐘，但這兩分鐘卻將感覺像是永恒的瞬間。

      周二在華盛頓大學的一個禮堂前，M9項目中的Frankel, Berman和其他主要研究人員展示了研究結果和場地反應。這些展示是該研究行動最終研討會的一部分，該研討會于2014年拉開帷幕。

       美國國家科學基金會資助的多學科研究中心嘗試模擬太平洋西北地區九級地震的場景，并研究人們如何減少災難性后果的影響。M9項目的地震模擬使西雅圖和貝爾維尤市提高了240英尺高的新高層設計標準。新實施的規范要求高層建筑更堅固。

       “我們非常感興趣并關注了M9項目，”西雅圖建設與監管部的巖土工程組主管Susan Chang說。她說，因為主管部門新的規則于12月生效，現在進入設計審查的所有高層建筑都必須考慮最新的地震科學，即考慮盆地放大效應的影響。在回答觀眾提問時，Chang說，西雅圖市沒有任何重新審查已經建成的建筑物的計劃。“把盆地效應納入建筑規范需要做很多的工作，”她說，“這是一種局部效應。”

       成千上萬的人在西雅圖、塔科馬、貝爾維尤和波特蘭的高層建筑中工作或生活。這些高層建筑基于一種設計規范進行設計。但基于該規范，建筑物受到的最大的地震力低于現在認為可能的最大地震力。

     FEMA的太平洋西北地區地震和海嘯項目主任Amanda Siok表示，擔心這次最新的地震研究可能會引起公眾的宿命論反應。

       “我們都將死去，我們無計可施。”她概括了一個可能的（公眾）反應。

       周二Siok在研討會上說：“我們需要讓公眾找到他們自己認為可行的行動方法。”這些方法可能包括個人準備措施、公眾對政府官員施加“更多基層壓力”以改善基礎設施，提高災害韌性。

       Berman強調，他的團隊研究對象——閃亮的現代建筑——通常比政策制定者和應急準備專家最近關注的舊而脆弱的磚石建筑更安全。他說他想擴大關于地震加固的討論。

       Berman說：“在這種情況下建筑物20％的倒塌概率可能看起來很高，然而，此類事件發生的概率很低，實際上并沒有造成生命損失的巨大可能性。但我們應該從這些信息中學習，并對舊結構進行各種改進和改造。因為我們生活在高地震風險的區域。”

     地震學家稱，太平洋西北地區已進入下一個Cascadia近海斷裂帶斷裂的廣闊窗口期。 下一次地震很可能由西北大城市下面的許多淺層地殼斷層之一的斷裂引起。一位在西雅圖工作的美國地質調查局研究員表示，她的下一個重點是對地殼斷層（如西雅圖斷層和南惠德貝斷層）引起的振動進行3-D模擬。

'Bowl of Jello effect' raises risk of tall buildings collapsing in Cascadia quake, scientists say

原文發布于

https://www.nwnewsnetwork.org/post/bowl-jello-effect-raises-risk-tall-buildings-collapsing-cascadia-quake-scientists-say

By

Tom Banse| Mar. 13, 2019

鄭哲 譯