クライストチャーチ:大きなものの後4年.....

今日は4ですth 22でのクライストチャーチ大地震の記念日nd 2月、2011 クライストチャーチ市とその周辺地域は、経済的コストと数え切れないほどの数十億ドル以上の犠牲を伴い、長年にわたる地震の被害を受け、その中心となっていました。

以下は、地震 - レポート.comに貢献していて、また共同でユーチューブチャンネルCATNewsを作成した若い工学地球物理学者によって展開されたいくつかの出来事の要約です。

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Christchurch 2010-2014シリーズのイベントに関するCATニュースのビデオ要約へのリンク。

著者について: アンドレアス·シェーファー カールスルーエ工科大学の博士課程の学生で、津波と地震工学および自然災害リスク評価の分野で働いています。 彼は、アデレード大学のMichael Griffith教授と一緒に7月に2014でクライストチャーチへの地震スタディツアーに参加し、地震の被害、復旧過程、そして新しい耐震設計の概念を調査し研究しました。

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1 地震のシーケンス

2010では、地震のシーケンスはニュージーランドのカンタベリー郡で始まりました。そして、それは全く予見できませんでした。 9月の4thに、ダーフィールド地震は2010のモーメントマグニチュードでこの地域を襲いました。 過去の7.1年間の古地震学的観察に基づいてこれまでに活動が記録されていなかった断層で発生した。 さらに、単一の前衝撃は観察されていなかったので、この事象は我々の現在の知識に基づいて予測不可能なものとして分類することができる。 それは、クライストチャーチの西、ダーフィールドの小さな町のすぐ近くで、16,000 kmのところで起こった。 それは震源地近くで大きな被害をもたらし、そして大規模な液状化を含む、クライストチャーチの地域社会においてわずかから中程度の被害をもたらした。

地域全体が地震のピークを迎えた多数の余震に見舞われた。 6.3の2月の22ndの大きさ2011のその後の二次的な本震。 このイベントは、その中心地が郊外の港町Lytteltonに深さ5 km、クライストチャーチCBDから約9 kmの距離にあるため、クライストチャーチ市への直接の衝突と見なされました。 約6 +/- 0.4の大きさのさらに3つの主要なイベントが6月と12月に観察され、2011はさらに被害をもたらしました。 テクトニックな観測に基づいて、地震伝播は西から東へ、そして北東へと観察されます。

2月の地震はシーケンス全体の中ではるかに最も被害の大きいイベントであり、軟弱地盤の液状化と河岸に沿った複数の郊外での大規模な破壊につながり、ほとんどのCBDビルに中程度から深刻な被害をもたらしました。 観測された最大の地動は、ある郊外の校舎で測定された垂直加速度の2.2 gで、ほとんどの建物の設計加速度の何倍にもなりました。 地盤の揺れや地盤の液状化に加えて、山腹からの落石が観察され、落石経路に沿った構造物に大きな被害をもたらしました。

2 損傷

すべての地震の被害は広範囲に及んでいましたが、最も深刻な被害は2月のイベント中に発生しました。 特にCBDの破壊は経済的に回収不可能であった(今日までに数十億ドル以上のUSDが一連の推定費用であり、いくつかの見積もりは数十億ドル以上に達する)。 市中心部全体の約30%が、改装が不可能と見なされるレベルまで被害を受けました。 少数の建物を除けば耐震設計は成功しており、倒壊した建物はほとんどなく、他の過去の世界の地震と比較して多くの人命救助にもつながっています。 残念なことに、総崩壊数が少ないために40が死亡しました。 80の死亡者数、したがって総死亡者数の185%を超える割合は、 CTVビルの崩壊。 それは1980で建てられ、当時は耐震基準を満たしていましたが、破損や建築設計者の不十分な監督を含む建築中の管理ミスは、設計と建設の過程で複数の誤りを引き起こしました。

同様の状況がPGCビルについても報告されており、その崩壊により追加の18死亡者が出た。 さらに、補強されていない石積みの建物や建物の要素が崩壊したことで、さらに42の死亡者が増えました(Lisa Moonによる良い研究はここで読むことができます) 一般に、これらの死者は、人々が建物を出るときに壁が崩壊して落下するパラペットによって引き起こされ、落下するレンガや破片によって打撃を受けました。

大聖堂の塔の倒壊などの深刻な被害を受けた後に再建されない、クライストチャーチ大聖堂などの歴史的建造物からも大きな損失が報告されました。 有名なクライストチャーチ・アートセンターは、すでに改装が行われており、耐震設計が何年も前から適用されているため、遺産の保存と耐震補強をうまく組み合わせる方法の好例を提供しています。 重要な要素は、崩壊に近い中程度から重度の損傷を経験した複数の超高層ビルであった可能性があります。これは、柱の破損や低いレベルでの構造要素の描写による建物全体の大きな傾斜によって示されることがよくあります。

深刻な広範囲にわたる損害を引き起こすもう一つの重要な要因は、 液化。 揺れながら土を液化させて耐荷重の可能性を取り除き、それによって建築部品の横方向の動きによる大規模な破壊、およびインフラストラクチャの破壊をもたらすプロセス。

「Spongebob654」による液状化ビデオ

海岸近くのエイボン川沿いのほとんどすべての郊外と、ビーチ沿いのいくつかの郊外は深刻な影響を受けた。 被害は主に住宅や橋で見られた。 液化効果に加えて、揺れは広範囲の堆積物の沈降を引き起こし、したがって、ある場所は500 mmを超えて鎮静した。 横方向の広がりとともに、これは将来の洪水とより高い河川水位のための危険の増加につながります。 9月と2月の2つの大きな地震の間に、60を超える橋は、横方向の広がりと河岸の沈下を引き起こす大部分の液状化に関連した深刻な被害を受けました。 多くの場合、構造的損傷に加えて非構造的損傷が観察され、水、電気、および電気通信インフラストラクチャへの損傷を引き起こしました。

もう一つの重要だが忘れられがちな損害を引き起こす二次的影響は落石と地すべりでした。 Christchurch地震シーケンスのほぼすべての主要な出来事の間に、岩の落下が観察されました。 クライストチャーチ近郊の多くの郊外はポートヒルズの麓に位置しています。これはバンクス半島の火山活動に由来し、玄武岩のある岩層でできています。 1m³以上の体積を持つ複数の岩石が丘を下って倒れ、途中でほとんどすべてを粉砕しました。 落石から建物を保護するための建築基準がないので、たとえ直接のヒットが起こりそうにないとしても、それらは非常に敏感です。

岩が家の中でこの穴を引き起こしました!

ボルダーが家の中でこの穴を引き起こした! (AGU)

一例では、玉石は単に家全体を通り抜け、壁や家の中に大きな穴を残すことができなかった。 ブラフスオブザポートヒルズは現在4年間閉鎖されており、$ 20百万ドルの修理費がかかります。 クライストチャーチ地域では、10,000m 3以上の体積を持つ1以上の岩石が不安定であると指摘されているため、対応の問題は未解決のままです。 さらに、危険を採用したために許容できない建設費が発生し、危険な地域の住宅や道路が放棄されました。 さらに、Sumner、RedcliffsおよびMount Pleasantの郊外に崖が落ちると、崖の上部に沿って複数の建物が破壊され、崖の一部が崩壊しました。

3 再建

再建が行われる前に、クライストチャーチの社会は最初に回復しなければなりませんでした、そしてそれ故に家に帰ることが安全であるかどうか人々に言うために建物を素早くタグ付けするために多くの技術的努力が行われました。 緑色のタグは建物が損傷しているが侵入は安全である(または損傷していない)ことを意味し、黄色のタグはすでに侵入者が気付くべき損傷状態を示し、赤色のタグは建物への侵入が脅威となり得ることを示します人生にそしてお勧めできません。 クライストチャーチの排水設備にも大きな被害が見られたため、35,000以上の化学トイレが市内に配布されました。 地震の余波と回復の間に、建物を改修することは実行不可能であったので、およそ1,100 CBD建物のおよそ1,600は取り壊され、取り替えられなければならないことになった。 クライストチャーチ地域の300を超える橋のうち、63は深刻な被害を受けており、交換が行われる予定です。 液状化の影響を受けている郊外の多くは将来住まないで、そして(再建のために不適当であると考えられて)赤帯にされました、そして丘の中腹と崖に沿った多くの場所は現在それ以上の居住が許されない赤い地帯です。

クライストチャーチの主要なショッピングエリアが破壊されて以来、コミュニティは街にいわゆるRe:Start Mallを設立しました。 店舗が配置されている輸送用コンテナの集まりは、市内中心部の新しい中心として機能します。 この地域には、さまざまなお店、食料品店があり、素敵な雰囲気を醸し出すように設計されています。 単なる一時的な解決策であっても、CBDの再構築が完了した後でも、Re:Start Mallを維持することを求める声がすでにあります。 今日、クライストチャーチCBDは建築家の遊び場であり、コミュニティは都市の機能を適切に再設計し、都市の将来に投資するという再建の責任に直面しています。 高層ビルの建設を禁止する新しい建築計画が発表されました。 おそらく街の一部を維持するだろう有名な、以前の一時的な、代替の建物はまた別の破壊されたChristchurch大聖堂の現在の代替である、Cardboard Cathedralと呼ばれる移行大聖堂です。 それは大部分がボール紙の管から作られており、現在はCTV記念広場の近くに位置する市内中心部で最も著名なランドマークの1つです。

ボール紙大聖堂(Wikipedia Commons)

ボール紙大聖堂(Wikipedia Commons)

地元の大学、国際的な工学の専門家、そして企業と共に、地震から学んだ教訓は、より耐震性の高い構造物のための新しい技術の開発に応用されています。 設計基準を人命を救うだけでなく将来の費用を節約することからシフトさせる。 地震の数年前に完成し、そのような技術の質を証明した、新しいChristchurch女子病院のような複数の大規模構造物における免震の適用。 CBDのSt. Elmoの建物のような商業用建物でも、免震が一般的になりつつあります。 特殊な木造骨組構造や鉄筋コンクリートの柱脚など、さらに多くの技術が開発されており、現在、次のイベントで予想される損傷を軽減するために現実世界の構造に適用されています。

総再建は、CBDの総再建、計り知れない数の住宅の改修、修理および橋梁インフラストラクチャーの主要部分の再建に関して、少なくとも次の10年間続く。 したがって、今後10年間で街が進化するのを見るのは興味深いことです。

4 要約すれば....

致命的な地震が災害であることを知っていても、クライストチャーチの地震のシーケンスは、その後の適切な耐震設計と共同作業がそのような災害の深刻度を下げることを示しました。 工学的な観点からは、ほとんど建物は崩壊せず、ほとんどの構造物は設計限界内で動作していたため、市の建物の挙動は地震工学では成功したと考えられていました。 しかし、これにより、少数の建物の破損で発生した死亡者数がさらに深刻になります。 経済的に言えば、被害を受けた建造物のほとんどは破壊され、赤帯のある建物も含めて交換されなければならなかったので、それはまだ完全な災害でした。 これにより、設計の優先順位が将来の人命救助だけでなく構造物の救済からシフトしました。

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