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余雪祯完成日期2006年5月12日

教务处

译文

1989年10月17日,LomaPrieta地震

1989年10月

商业结构

LomaPrieta地震和它的余震导致了一系列商业结构的大面积顺坏损坏.正如这个量级的典型地震一样,有一大批地理范围受到了影响.被波及的地区包括8个郡,从南部的Monterey和SanBenito,到北部的SanFrancisco,Alameda,和ContraCosta.总共有大约3000平方英里面积的建筑结构遭受到了破坏.

尽管地震带来的破坏面积很广,但是这些破坏很零散.据估计,最接近震中的地区,包括Hollister,LosGatos,SantaCruz,和Watsonville经历了最集中的破坏.再远一点,仅仅是那些地基建在松软的土质上的质量非常差的建筑物遭到了严重的破坏,这些土质在地震的运动中中被破坏和坍塌.这和1985年的墨西哥地震产生的影响是相似的.

地震的影响是具有很强的方向性的.大多数破坏发生在从西北向东南方向延伸的狭窄地段,大约与SanAndreasFault平行.因此沿着SanFrancisco湾的许多地区逃脱了这场截难.

不稳固的石质建筑物

正如在过去的California地震中所发现的那样,最集中和严重的建筑物结构破坏发生在不稳固的石质建筑物结构中.不稳固的石质建筑物结构包括木头框架的屋顶和地板,这些屋顶和地板是由很厚的不稳固的墙砖支撑的,这种结构在California一直流行到30年代,那时抗震材料在建筑上的应用阻止了它进一步的发展.因此,不稳固的石质建筑物结构通常在California的老城区中的集中商业地段被发现.

不稳固的石质建筑物结构的失败之处在于,屋顶和地板的隔离膜的砖墙抛锚点不够,还有就是基础建筑材料的承重和柔韧性的限制,以及低质的建筑技术.由于天气频繁的作用导致了灰泥和木质框的变质和低质.

California近来颁布了法令（SB547）要求鉴别城市中的不稳固的石质建筑物结构,然后制订计划减少它们所带来的风险.

在LomaPrieta地震中导致的不稳固的石质建筑物的破坏,从在震中大的坍塌,到70英里以外的.Martinez的栏杆的倒塌.在Hollister,LosGatos,Oakland,和SanFrancisco的商业区也发生了危及生命的倒塌.许多建筑物中的屋顶和地板以及倒塌的墙壁在失去支撑时仍然保持直立,似乎否定了万有引力的作用.一般说来,在屋顶和地板之间有连通抛锚点的建筑物比没有这个结构的建筑物的性能要好得多.

在这个地区的大多数不稳固的石质建筑物在地震中没有倒塌或者有明显的损坏.但是,地质调查显示,大多数这种结构的建筑物被过度地拉扯和破裂,因此被削弱了质量.如果不修理,这些建筑物有可能在以后的地震中倒塌.有超过3,4层不稳固的石质建筑物一般是通过钢筋框架来承重的.在这些建筑物中的石墙是用来为建筑分层的,给结构增加侧面抵抗性.这些钢筋框架填充的建筑物在California过去的地震中一般比小一些的

墙砖结构的建筑物的性能要好.但是,这些建筑物在California的立法中被归为不稳固石质建筑.在LomaPrieta地震中,许多石墙钢筋框架的建筑性能很差,尽管它们没有倒塌.在SanFrancisco和Oakland的一些这种类型的大型建筑经历了过度的破坏,包括失去部分外墙,内部黏土层脱落,以及陶瓦板的散裂.

混凝土建筑

许多加强型的老式混凝土建筑在抗震方面是非常有限的.这些建筑物非常沉重,导致巨大的地震力量.另外,混凝土本身十分易碎,它要求大量的加强的钢筋在地震中发挥作用.在70年代中期以前设计的大多数混凝土结构没有足够坚固的钢筋来保证其良好的性能.由工程师设计的没有延展性的混凝土结构,在过去的地震中倒塌了.倒塌了的CypressViaduct结构就是一个没有延展性的混凝土结构.

幸运的是,在这个地区的没有延展性的混凝土结构建筑物相对较少,所以这种类型的建筑物没有倒塌的.然而,很多中期兴起的混凝土结构建筑物没有经历过过度的破坏.主要的破坏包括承重墙的斜方向的拉裂,有时伴有从建筑物上落下来的大块的混凝土碎片.一个在Oakland中心的15层的混凝土结构被严重的破坏了.在第一层的轻质混凝土墙逐步破裂,露出了加强钢筋.在建筑物中的额外的钢筋框架可以阻止这种结构的建筑物的倒塌.

在SanFrancisco的一个6层高的混凝土支撑墙建筑也受到了一定的破坏。

这座建筑近来被加以防震措施，在它周围加上了钢筋带。

由于设计和建筑工艺处理得不好，建筑物得边框不适当，大多数都垮了。

建筑的偏差引起了边框的倒塌，使得内部的柱子打穿了地板的厚板。

在门户上的承重墙也受到了普遍的破坏。

上倾斜建筑物

混凝土上倾斜建筑是贯穿整个California的低层工业商业结构中最普遍的形式。

他们通常是由盖着木头框架的屋顶的夹板构成，周围是由混凝土支撑的。

它们被称为上倾斜，因为它的围墙是平的，而地板是倾斜的，在整个建筑物周围都是斜的。

在过去的地震中，像1987年的Whittier和1971年的SanFernando地震。

上千栋上倾斜建筑物位于受影响的地区。

尽管一些严重的破坏是在震中发生的，大多数这种结构的建筑是位于受到微震的地区。

因此大多数这种建筑物几乎没有遭到破坏。

我们对Hollister的一些建筑进行了调查。

在地震时，由于装着番茄的罐子对墙进行压迫，一些上倾斜建筑物倒塌了。

这强调了和地震有关的设备和内容的话题的重要性，还有建筑设计的重要性。

这些建筑是在60年代晚期或者70年代早期建造的，因此一般没有屋顶到墙的锚。

这些锚导致了1971年SanFernando地震中上倾斜建筑物的崩溃。

有一个建筑物，它一半的屋顶都居住着人的，也倒塌了，引起了内部的广泛的破坏。

在Watsonville，有一个食品包装商的大型的上倾斜建筑，它的一些面板在中间向前方拱出，差一点就倒塌了。

柱子上的混凝土碎片脱落了，露出了加固钢，一些被扣住了。

另外，一些新近建成的上倾斜建筑物，在歪斜处的的内部连接也遭到破坏，屋顶也被严重地扯坏了。

钢铁建筑物

现代钢架建筑物在这次地震中表现得很出色，正如它们在过去的地震中的表现一样。

这些建筑遭到的破坏非常有限，仅仅限于覆盖层和内部区间的破裂，以及建筑物中物品的混乱。

钢架建筑物的非结构性损坏很大一部分归结于它们的弹性，可以允许大范围内的移位。

在Hollister的一个钢架建筑，周围是皱起的金属，它是一个食品公司的仓库。

由于它和在Hollister的上倾斜建筑是一起的，这个番茄加工公司的钢架结构和遭受了严重的破坏，货物也受到了严重损失。

放在30英尺高的标准货价上的番茄听装罐在地震中被震落下来。

大多数罐子都落下来，打穿了金属墙。

冲击的力量是如此之大，以至于好几个锥形钢柱和梁被严重破坏。

这些被扭曲，弯曲和打碎的钢制物件占据了建筑物的整个部分。

这次事故强调了在地震中，存放的货物可能对整个建筑物造成的影响。

摘要

在这次地震中，离震中较远的地区，如SanFrancisco湾地区，倒塌的建筑物相对较少。

除了震中的建筑物，大多数严重的的损坏发生在几乎没有抗震能力和土质极为疏松的建筑物上。

有的结构不适当的建筑物之所以没有遭受严重破坏，是因为它们所在的大多数地区地壳的运动都不是很剧烈。

尽管如此，大多数商业活动至少停滞了一周，有的还遭受了巨大的损失。

许多商业活动被迫搬迁地方，知道它们的建筑修理好或者是重建。

在以后更强的地震中，或者地震发生更为接近人口集中区域时，更广的破坏和更大的商业损失可能会发生。

住宅结构在受到影响的地区的大多数住宅楼是木质框架结构。

这样的建筑物一般在过去的地震中表现较好，因为它们很轻，可以减小内部压力。

由于它们相对较为僵硬，可以减小诸如变形之类的损坏，例如内墙的破裂。

但是无论如何，也存在一些反例。

老住宅楼（尤其是40年代以前的），由于它们缺乏与地基的正确连接，或者它们的地板上升，这些地板是由相对较脆弱的跛墙支撑的。

一些形状更为不规则的新楼，由于复杂的几何形状而缺乏清楚的负重路径，或者没有建造足够的墙来抵抗地震的压力。

低层有停车场的多层建筑，停车场的门大多数是由坚固的墙来代替的。

震中地区

在震中地区的住宅楼的损坏是很广泛的，这种损坏也非常大，尽管许多新房子的性能非常好。

许多使用木板墙的建筑，它们遭受了严重的内部非建筑性损坏。

对于石膏板内墙的损坏要小的多。

烟囱的损坏从破裂到弯曲，在整个震中区域都可见倒塌的烟囱。

这样的损坏在Watsonville的老城区中30％到40％的面积的建筑物中都可以发现。

在SantaCruz的烟囱损坏没有那么频繁，主要限制在旧的，不牢固的烟囱上。

对住宅楼的严重结构性损坏可以归结为跛墙的不牢固，以及基石的缺乏。

这些跛墙是短的木头框架，位于地基和的一层地板之间。

由于它们没有覆盖石膏，正如生活区的墙壁一样，它们非常脆弱，是一个经常破损的区域。

这样的损坏最早是在早于40年代的平行木顶住宅楼上发现的。

这些建筑从几个英寸向一个英尺侧移，直到跛墙变得不稳固和倒塌。

由于这种运动造成的损坏非常频繁。

在Watsonville，在整个地区，大约有10％至20％的40年代以前的住宅楼的跛墙被损坏，许多街区100％的住宅楼都被损坏。

在SantaCruz，损坏发生在土质较差的地方。

在南太平洋公园街的太平洋街，几乎所有的住宅楼都被破坏了。

在Myrtle大街，NearyLagoon的废水处理厂附近，也发生了严重的损坏。

在有一个街区，五分之一的住所的跛墙都被破坏。

在这条街上，一些关于维护质量和震前情况的关联性损坏也有发生。

显然，一些经过结构性修复的老房子可以有结构上的升级。

在下一页的表格中显示出，凡是有良好的防震条件的建筑都没有被严重损坏，只有那些防震条件差的建筑受到了轻程度的损坏。

在Watsonville的一个街区，只有一个房子没有从它的地基上脱落。

它刚刚被升级，有一个新的地基。

它的内部也没有损坏，甚至夹板都没有破裂。

SanFranciscoMarina街区

在SanFrancisco遭受破坏最严重的地区是Marina街区。

这个街区的土壤主要是由松软的，渗透性的泥沙组成，其中一些是自然形成的，但是大多数都是在大约1915年的巴拿马－太平洋博览会时填充进去的。

在Marina地区的大多数建筑是木质框架结构的公寓房和单间房，2至5层高，在20年代时建成的。

这些建筑大多数在第一层都有停车场。

Marina街区的大量建筑都受到了破坏。

尽管在Marina街区的所有的建筑物中都可以发现石膏和灰泥的破裂，最严重的破坏发生在中层（4至5层）。

这些建造很多都完全崩溃了，更多的已经完全不能修理了。

这些建筑物被破坏的主要原因有两个。

第一，建筑的聚集度和僵硬度可能会导致基本振动，这种基本振动与支配性振动相近，都是由这个地区的松软的土壤加强的。

第二，几乎所有的倒塌和几乎倒塌的建筑物有相同的配置：

这些建筑的第一层都有很多停车场的入口，缺乏切变强度或者称为软层。

许多被严重损坏的建筑物都是建造在角落上的，因此它们的四个外墙中有两个都作为停车场的入口。

这些角落上的建筑也会弯曲，进一步使得它们的性能恶化。

地理上的塌陷和液化导致了在Marina街区的街道和人行道的破裂。

土壤的劣质不是导致建筑物倒塌的直接原因，然而它们毫无疑问的对整个事件产生了影响。

地震和地质

里氏7.1级地震的震中位于SantaCruz的东南部10英里处，沿着SanAndreasFault，在SantaCruz山接近LomaPrieta的地