2016年4月16日凌晨,继14日发生的2次6级左右的破坏性地震后,日本九州熊本县再发7.3级强震。地震造成了严重的人员伤亡和建筑物倒塌,并引发了火山喷发及泥石流等次生灾害。地震发生后,“地震那些事儿”编辑团队联系到了著名结构抗震专家郭迅教授、王涛研究员,二位专家以电话连线的形式接受了我们的采访,对此次日本熊本地震的震害现象进行了深度分析,对公众关注的几个焦点问题进行了解答,以下为采访实录。


专家简介:郭迅博士,教授,博士生导师,享受政府特殊津贴专家,防灾科技学院防灾工程系主任,我国工程抗震领域优秀专家,中国地震局“新世纪优秀人才百人计划”第一批人选,曾获中国地震局杰出青年和全国地震系统先进工作者称号;联合国灾害评估专家委员会委员、中国地震局科学技术委员会委员、西南交通大学和大连民族大学兼职教授、国家安监总局安全生产应急救援专家、中国军队处置突发事件应急指挥机制专家咨询小组成员、九三学社黑龙江省委常委、黑龙江省党代会代表。主要研究领域:结构抗震试验、抗震设计、结构健康诊断、结构振动控制及振动测试仪器开发。主持国家自然科学基金、国家博士后基金、科技部、中国地震局等十余项科研项目,主持二百余项各类工程结构的安全鉴定,获多项省部级科技奖励、多项实用新型专利和国家发明专利。在国内外学术刊物上发表学术论文70余篇。作为联合国灾评专家,曾多次赴国内外破坏性地震和海啸灾害现场,是现场灾害评估、结构安全鉴定、灾后恢复方案制定的骨干专家。


地震那些事儿:郭教授,此次熊本7.3级地震是日本继2011年3月11日日本本州东海岸地震后破坏性最强的一次地震,引发了媒体和社会公众的广泛关注与关切,您认为两次地震从震害损失方面而言有何异同呢?


郭迅:2011年3月11日本东海发生9.0级地震,引发的海啸造成1.6万人死亡。本次地震震级比2011年地震小很多,释放能量只有几百分之一,波及面也小很多,最关键的是没有引发海啸。但是,由于本次地震的发生地熊本县历史上地震活动性相对较低,所以抗震能力较弱的房屋占较大比例,在震中因地震作用而损坏、倒塌的房屋比2011年地震时还要多。本次地震再次说明地震具有极大的不确定性,任何地方任何时候都不能放松警惕。


地震那些事儿:日本气象厅称此次熊本7.3级地震为之前14日发生的地震的主震,也发布消息称一周之内都会有频繁的余震,您认为这将为现场的应急救援带来哪些困难?


郭迅:本次熊本M7.3级地震两天之前,曾发生两次大于6级的强震,而且本次地震震源深度只有10Km,属于极浅地震,所以其破坏能力比同震级的深源地震大得多。相继三次强震作用的叠加,很多建筑物难以承受,破坏程度远高于单次地震。如此,对应急救援而言,第一个难题出现了,那就是建筑破坏、倒塌比例较高,救援需求大,因建筑破坏可能导致道路不畅,搜救作业空间受限,开挖、顶撑工作量大大增加。另外,这三次地震都是九州岛陆地地震,目前已经呈现强震群的特点,未来再次发生规模相当的地震的可能性很大,这就给应急救援增加另一个难题,必须采取切实措施,防止余震对应急救援工作造成的不利影响,比如二次坍塌、沉陷等。


地震那些事儿:日本作为地震多发国家,非常重视结构抗震技术的研究和应用,此次熊本地震中,采用了消能减振技术的房屋被证实抗震性能较好,你可否向关心这项技术的公众做进一步的介绍?


郭迅:国内外多次震害证实消能减振技术可显著提高房屋抗震能力。多层房屋应用橡胶隔震支座可以削减70%的地震作用,即使遭遇Ⅶ-Ⅷ度地震的作用,也能保证建筑结构的安全。阻尼减振技术主要用于高层剪力墙结构,一般可成倍提高结构的阻尼比,显著减小结构底层边缘构件的内力,避免破坏,而且通过优化结构屈服机制,显著提高结构的抗倒塌能力。


地震那些事儿:非常感谢郭教授接受采访。


专家简介:王涛博士,研究员,博士生导师,现任中国地震局工程力学研究所恢先地震工程综合实验室副主任。1994年至2002年在清华大学结构工程专业学习,先后获得学士、硕士学位。2003年起留学日本,2006年毕业于日本京都大学,获得建筑与建筑工程专业博士,导师为中岛正爱教授。后在京都大学防灾研究所从事研究工作,2008年回国发展。主要从事地震工程和防灾工程方面的研究,围绕工程结构地震响应模拟与控制,发展新型试验方法和减、隔震技术,致力于新型结构体系的研究,在混合试验方法、建筑结构的倒塌模式控制理论与实践,以及核电厂的隔震理论和关键技术等三个方面进行了系统研究,主持国家级科研项目十余项,在国内外重要杂志、会议发表论文 70 余篇,获得国家发明专利5 项。


地震那些事儿:熊本地震与阪神地震同为城市直下型地震,可否对两次地震做一个对比分析?


王涛:与阪神地震相比,熊本4月14日和16日的两次地震均为城市直下型地震,而且速度大脉冲均特别显著。从震级上看,4月16日主震的地震矩震级7.2级,阪神地震矩震级6.9级,能量是阪神地震的10^(1.5*0.3)=3倍。从目前得到的反应谱上来看,两次地震的反应谱均有两个卓越周期为0.5秒和1.0秒,对短周期建筑及进入塑性阶段的中多层建筑影响明显。但总体上讲,这次地震造成的危害不如阪神地震显著,中心地带震度为6度强,而阪神地震为7度。这反映了在阪神地震后日本在建筑基准法和相关规范修订方面的工作是卓有成效的。


地震那些事儿:4月16日凌晨的7.3级地震发生后,熊本附近有火山喷发冒烟的情况发生,您对后续次生灾害防御方面有哪些建议和意见?


王涛:关于火山、滑坡等问题,从工程角度,离他们远点也就是了,目前从网上看到的照片,还没有哪个村庄被滑坡体掩埋,说明日本在建设房屋时尽管土地有限,但选址还是很严格的,这点值得我们思考并改进,规范里面的避让原则是一定要执行的。


地震那些事儿:地震后,社交网络上出现了大量的震区建筑物破坏情况的照片,您认为此次熊本地震在建筑物破坏方面呈现出了哪些特点?


王涛:从网上照片看,发生倒塌的建筑主要是2-4层民居,这是日本的民居特点造成的,很多是木结构,顶着一个大屋盖,头重脚轻,周期较长,而这次地震的卓越周期在0.5-1秒,所以对于这种建筑影响还是很大的。另外,倒塌破坏的建筑多为老建筑,按照新基准法建造的建筑破坏很小,这反映了通过认知地震、地震作用,合理选择结构体系和抗震措施,可以大幅度减轻地震灾害。


地震那些事儿:您曾长期在日本学习和工作,日本的防震减灾体系有哪些特点,民众的防震减灾意识和文化教育方面有哪些值得我们学习和借鉴的地方?


王涛:确实,日本的防震减灾意识是非常强烈的,采访报道里面,从大街上随便找个人就能明白震度及其含义,而我国绝大多数民众还分不清楚震级和烈度的区别。而且看到地震过后,很多人上街都很从容,宾馆里面有负责人组织大家避难,一切都井井有条。我国还有很长的道路要走,防震减灾意识的培养要从娃娃做起。


地震那些事儿:日本有着世界上最发达的地震预警系统,所以每次地震后公众对于预警信息都是相当关注的,您对此次地震中预警系统的表现作何评价?


王涛:关于预警的问题,网上有报道说日本的预警经验是很成功的,这个对于民众有教育作用,但并不全面。其一,预警存在盲区,比如震中附近区域这是无法预警的,所以对于城市直下型地震,预警作用不会太明显;预警对于离震中较远的地区起作用。有些网络报道说,提前20秒收到短信,然后就坐在家里等着晃,晃完该干啥干啥,实际上该地的震度已经较弱了,民众对房屋建筑的抗震能力有信心,平时也了解地震时改如何做,所以显得从容不迫。但要将防震减灾事业的希望全放到预警身上,这是非常危险的,根本之道还是将房屋建筑本身做好。还有一点,这次核电的表现不错,预警应该起到了重大作用,这也是体现地震早期预警的价值所在的行业。所以对于预警,大家不要过度解读。当然,我国大多数民众还是分不清楚预警和预报的区别,这也是我们应该加强宣传教育的。


地震那些事儿:感谢王涛研究员接受采访。


来源《地震那些事儿》