就在当地人继续哀悼2100多人在地震中丧生的同时,大规模的搜救工作正在摩洛哥地震灾区展开。
迪观察
莫纳什大学地震科学家
瑞安Hoult
鲁汶天主教大学(UCLouvain)
当地时间周五晚上11点11分发生6.8级地震,震中位于马拉喀什西南约75公里处的阿特拉斯山脉。这次地震震撼了非洲东北部和地中海西南部地区,据报道,远至阿尔及利亚的奥兰和葡萄牙的波尔图,距离超过1000公里,都有震感。
在相对较浅的深度约20公里处,据报道震中周围有“严重”的地面震动强度,那里有几个偏远的村庄。
与地震相关的地面震动导致震中附近的许多住宅完全倒塌,其中许多是传统的泥砖建筑。落石和山体滑坡掩埋了偏远山区的村庄。
更远的地方的建筑物也遭到严重破坏,包括居住着近100万人口的马拉喀什。在本文发表时,至少有2122人死亡,超过2421人受伤。
不幸的是,这些数字可能还会增加。在这种震级的地震发生后的几周或几个月内,可能会发生严重的余震。这可能会导致在主震中受损但仍屹立不倒的建筑物倒塌。
摩洛哥的地震是两个构造板块碰撞的结果:努比亚构造板块(该国位于其上)和位于震中以北约500公里的欧亚构造板块。这两个板块以每年约4 -6毫米的磨削速度汇聚在一起。
较慢的构造速度自然更难观察,产生的地震也较少。由于地震危险性估计受到历史记录的强烈影响,在“低地震活动性”和没有强地震记录的地区,通常很难预测危险程度。
事实上,最近的地震是摩洛哥有记录以来最大的地震。在震中地区附近,有记录以来的第二大地震是1960年发生的阿加迪尔5.8级地震,在那次地震中至少有1.2万人丧生。研究表明,如果建筑物不能承受强烈的震动,即使是中等程度的地震也会导致毁灭性的生命损失。
摩洛哥出现了令人警醒的照片和视频,显示了难以理解的结构破坏和破坏程度。靠近震中的山区,大部分由泥砖和石头建造的乡村住宅似乎被夷为平地。这些类型的结构非常脆弱,基本上几乎没有抗震能力。
在人口更密集的地区,包括马拉喀什市,可以观察到各种类型的破坏,从小型的局部破坏到建筑物的完全倒塌。其中大部分都与石头和砖石结构有关,这种材料以其脆性和对大地震产生的强烈水平震动的有限抵抗力而闻名。
虽然现在评估这次地震的全面影响还为时过早,但初步报告显示,这座城市的一些历史瑰宝,包括12世纪的库图比亚清真寺和著名的红墙,可能遭受了一些破坏。
新建筑中观察到的大部分损坏似乎归因于钢筋混凝土框架建筑,里面填充了易碎的空心红色粘土砖。将砖块粘合在一起的砂浆很快就会破裂,这大大降低了整体结构的刚度。
为了补偿,钢筋混凝土框架将尝试抵抗大的水平荷载。但是,如果没有大量精心放置的钢筋嵌入混凝土(特别是梁和柱的结合处),这样的结构不太可能在大地震中幸存下来。其他的横向抗荷载系统也可以采用,比如墙,但这些也需要小心的钢筋加固,这增加了建筑成本。
造成大面积破坏的其他原因还包括劣质住宅建筑和建筑法规执行不力。
今年早些时候,在土耳其-叙利亚地震之后,我们看到了同样的问题。不幸的是,在建筑材料通常比劳动力成本更贵的地方,糟糕的建筑是一个反复出现的主题。
那些有更严格的建筑规范和规定,并强制使用适当建筑材料的地区,通常能更好地抵御地震事件。对于应用简单设计理念(如“容量设计”方法)的地区尤其如此。
从本质上讲,这种方法迫使工程师仔细考虑损坏将如何以及在哪里发生,使建筑物的某些部件能够吸收和消散能量,同时确保结构不会倒塌。正是这种简单的设计理念,造就了20世纪80年代之后新西兰基督城在2010-2011年坎特伯雷地震期间和之后建造的大多数钢筋混凝土建筑令人印象深刻的性能。
一些工程师提倡更严格的性能目标,比如以地震后几乎完好无损的建筑为目标。但最近在摩洛哥和土耳其发生的事件清楚地提醒人们,迫切的需求要多得多——特别是在经济增长有限、标准执行不力的地区。
迪·尼尼斯受聘于莫纳什大学地球、大气与环境学院和地震学研究中心。她是澳大利亚地震工程学会副会长。
瑞安·霍尔特博士是比利时鲁汶天主教大学(UCLouvain)的研究员。他最近获得了居里夫人博士后奖学金,研究改善混凝土结构抗震性能的新型增强材料。
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