今年以来,全球多地地震频发,一时间引发科学界和公众的广泛讨论。
地球为什么“抖”得这么频繁?地震活跃期又到了?科学家能不能研究出在地震中“不倒的房子”?中国工程院院士、广州大学工程抗震研究中心主任周福霖与地震抗争了49年,他为我们分享了一些守护家园的“黑科技”。
中国100%国土受地震带影响
你一定想不到,中国100%国土受地震带影响。周院士分享了一个颠覆我们认知的概念。他说,我国地处全球最活跃的欧亚地震带和环太平洋地震带交汇处,更拥有两个“世界之最”——大陆陆地地震最多、地震灾难最严重的国家。
面对最近频发的地震,还不能说进入了地震活跃期。2025年1月到3月,全球发生6级以上的地震22次,小于以前的平均数,所以也不算活跃期。而且,关于地震活跃期,目前还没有非常标准的概念,一般只说比较活跃。
周院士说,地震有周期性,就是一段时间很活跃,一段时间很平静,这个周期大概30~50年左右,每一次活跃期大概持续10年,所以有的时候比较频繁,有的时候比较平静。
“小震不用跑大震跑不掉”科学吗?
当刺耳的地震警报突然响起,你的第一反应是什么?民间流传的“小震不用跑,大震跑不掉”到底有没有科学依据?周福霖用亲身经历给出了让人意外的答案。
1976年,年轻的建筑工程师周福霖在唐山进行震后建筑调查时遭遇了6.9级强余震。“那一刻,我亲眼看着同事被从床上甩飞。”周院士回忆道,“我想逃,却发现双腿根本不听使唤。”在剧烈的晃动中,他艰难地爬向门口,却发现变形的房门已经无法打开。“当时真的以为生命就要终结了”,大约12秒后,地震停止,他们所在的房屋虽然千疮百孔,但未倒塌。
这次经历成了周院士毕生钻研抗震技术的原点,他也深刻地认识到,建筑结构才是保命关键,好的建筑结构可以保证建筑不倒塌,没有必要跑。而真正遇到大地震,人是站不起来的,也没有办法跑。
中国这项发明被联合国点赞
1976年7月28日,唐山7.8级大地震将整座城市撕成碎片,周福霖作为震后调查组成员踏入灾区时,眼前只剩残垣断壁和散落路边的尸体,而最刺痛他的是一位幸存老大爷的质问——老人牵着仅存的孙子,指着他们这群科技工作者颤声质问:“你们不是搞科学的吗?为什么地震一来房子全倒了?”
那一刻,周福霖红了眼眶:“是的,我们没把房子盖好。”尽管倒塌的房屋并非他设计,但他深知这是整个行业的责任。废墟上的对话,成了他毕生奋斗的起点:“我还有几十年人生,一定要为老百姓盖地震中不坏不倒的房屋!”
房屋要怎么才能做到在地震中不倒?周院士现场展示了3种技术对抗地震的能力:
传统抗震技术,通过增加建筑的钢筋混凝土来使它更“强壮”。
减震技术,通过减震装置削弱地震的影响。
隔震技术,在建筑底部加一层“柔软层”,让建筑做到“以柔克刚”。
隔震技术是周院士研究的重心,灵感也来自唐山大地震。
在唐山的震后调研中,他发现了2栋“楼坚强”,地震中没有坍塌的原因是楼底下有一层油毡布做的防潮层,让建筑滑动了40厘米,他意识到,这是建造地震中“安全岛”的方法。
经过若干年的研究学习,他研发出隔震支座,它是一个在房屋底部加入的隔震装置。1993年,我国使用橡胶隔震支座的第一幢隔震房屋建成,经数次地震不倒不坏,这被联合国称为世界隔震设计发展的第三个里程碑。
虽然通过一系列“加速试验”证实,隔震支座在时间和重压等情况下完全靠谱,但是为了我们两个“最”的特殊国情,周院士还设置了一个长达100年的特殊“排班表”——2000年起,周院士开始了对隔震支座老化、徐变的长期试验。这个试验目标是做满100年,而第一阶段是50年。
50年中,每一段时间都会有一个负责人,负责记录试验数据,也负责交办给下一任,一直到试验做满100年。周院士说:“我看不到结果没关系,但到那时我们就能说,我们的房屋是地震中不坏不倒的‘安全岛’。”
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编辑 | 星仪
来源 | 央视一套