当一次破坏性地震袭来时，大多数人在家的机率是很高的（60%～100%）。不幸的是，在许多地方，房屋对地震的抵抗力是很低的。在亚美尼亚，以致整个地中海地区，土耳其、伊朗、中美、南美、中国和其他许多亚洲国家，未加固的石头或砖材建筑，再加上沉重的房顶足可以造成在一个中等地震时的高死亡率。

与之恰恰相反，美国、新西兰通常使用的一层或两层木结构小楼和日本的木制房屋里成了地震时最安全的地方。这些建筑会受到破坏，但通常不会倒塌。因为，即使是很强的地震袭来时，连接坚固的木梁也能轻松地承受住轻质的房顶和第二层带来的压力。

从加州最近发生的地震中得出的主要教训就是：房屋的木质梁应与地基用连接物加固起来（图9.2）。数据表明，15%的木结构一层小楼倒塌毁坏就是由于与地基错离引起的。这些楼大多是已使用了20年以上的没有横向加固的房屋。

要减小地震风险，加固或重新设计、改建结构的方法固然可行，但价格昂贵。在分配资金时，规划者必须将损失与投资相平衡，换句话说，就是在投资最小的情况下最大限度地保全物质和生命财产。而要做的第一步就是预测潜在的危险。在美国，标有地震灾害分布区域的特殊地图不光是为个别危险地区准备的，同时也是为全美国准备的。这些地图标明了在一个给定时间，比如说50年内，有关地震强度的参数（如加速度）可能被超越的期望值（彩图9.3，见插页）。以前制作这种地图时，所标区域是以历史地震和烈度图为基础的。而现在，这种编图方式已被新方法取而代之，即以地震仪测量的不同震级地震频度为基础并考虑地质活动断层而综合绘制的。这种地图目前已在许多房屋设计中使用，减小了建房中许多不必要的浪费，平衡了损失与投资。

越老的建筑，风险就越大。在最近讨论加州州属建筑的抗震问题时，如何降低加固改建的费用，同时又能拯救生命成了令人头疼的问题。大约有价值200亿美元的州属建筑在地震袭来时会被一攻即破。第一个以保全生命为首要宗旨的关于此问题的正式研究于1974年在加州大学伯克利分校开始了。研究达成的一点共识是：不管是加固或是重建，建房者都应遵循减少死亡率的建房标准。

图9.21906年旧金山地震中泥土的松陷使木结构房屋倾斜

图9.3 美国未来50年内地面加速度可能超过7个特定加速度水平德地震灾害区域分布图

在此之后，加州地震安全委员会（CSSC）建议所有州属建筑的结构都接受这种结构上的加固改动。优先改造哪些建筑是建立在成本/损失比率（BCR）基础上的，这一比例是根据每多投资一美元所能拯救的人数计算得来的。把上千座大厦分出等级是件浩大的工程，不过，这件工作已经开始进行了。

某些级别的建筑防震能力很差，而另一些则表现良好。根据建筑物的抗震级别，再加上地震多发区内预测地震的可能强度，就可以得到一个生命安全率（LSR）。生命安全率的定义是：在某种建筑加固前发生预期强度地震时，每1万居民中大约会有多少遇难者。所以，根据经验，未加固的砖材建筑和加固过的混凝土建筑会有各自特殊的LSR值。

有关的计算方程式为：

BCR=（LSR×ECO×SCF-LSRG×ECO^*）÷（10 000×RC)

其中，ECO为室内平均人数，表示一年中每天24小时在楼内的平均人数；SCF为地震活动性校正系数，由该地区地震发生率决定；RC为加固所需投资，表示加固某一级别的建筑结构以减小地震风险，使之达到生命安全率目标（LSRG）所需要的投资；ECO^*为完成改建或加固后的室内平均人数。在加州，收益/投资比（BCR）的分级被作为依据来分配资金，让更细微的工程专业人员去研究。另外，它与其他工程评估结合，用来作为优先加固哪些建筑的标准。

毫无疑问，对于多地震的国家来说压力很大，要求他们减小人员伤亡甚于要求减小经济损失。虽然有了房屋建筑标准，人员伤亡可以减小，但建筑物往往仍会遭到严重毁坏。我们面临的最实际的问题还应是同时减小人员和物质的损失。

新的经验也表明，只一味地强调保证生命安全并不明智。1989年洛马普瑞特地震的教训之一是，地震轻而易举地毁坏了现代社会的“生命线”——电力、水源、排污、通讯和交通。1989年10月17日，旧金山海湾大桥的断裂，还有距震中70千米的大面积断电都证明了这点。同样的问题也引起日本专家们的忧虑。东京的地价正在飞速增长，这就促进了填海造地的发展，而这些人工填造的陆地现在都成了人口众多的经济贸易区域。有一点我们至少可以想象得到，那就是如果再发生一次如1923年东京地震那样的7.9级地震，那么土壤液化会使沿城市主要水路的69千米2新开垦土地的生命线受到毁坏。

(a) (b)

(c)

图9.418层高的奥克兰市政中心(a)和大楼抗震结构加固方案的模型（b)

及在高层和塔楼里加装钢筋的情况（c）

这是一座1914年完工的建筑学上有名的大厦，1989年洛马普瑞特地震中受到破坏，并在不久

被关闭；建筑师们搭建的大楼加固抗震模型显示，墙内的钢制框架可以将楼内主要结构

部件捆在一起；楼体的柔韧性也会由于在高层和塔楼里加装钢筋支撑而进一步增强

国际十年减灾计划能否实现它减小地震风险的诺言呢？工程师们已经发现在强地震时不同级别结构的建筑也成正比地受到不同程度的损坏，这不能不说是该计划改进房屋建设标准的结果，国际十年减灾计划是功不可没的。新的限制楼房晃动的设计思想与技术也被开发应用，例如建筑与地基部分隔离法。不过，它面临的财政问题也不小，随着耗资的增加，国际十年减灾计划得到的财物支援已经减少。其中最困难的就是如何与发展经济的需求竞争资金，以实现对抗震性差的建筑与生命线的加固。另外，自1985年以来，全球各地的地震学家和地质学家一直抱怨科研基金的不断减少，由此而即将流产的项目就是地震风险地图。它不同于我们先前介绍过的以强调区域地质结构种类为主的地震灾害地图。地震风险地图能够表示出一个地震或地区与另一个地震或地区之间地震动产生的极为不同的结果。不过能非常细致的给出具体地区具体情况的地震风险地图还很少，只限于全世界个别的几个地区。因此，除非进行一次性的大投资来得到地震危险区内有关的地下测量数据，否则人们不可能从这种地图中充分受益。

图9.5日本新澙地震中砂土液化使公寓楼整体倾斜

日本新澙地震后渗满海水的砂土液化，尽管公寓楼楼体并无损坏，

但整座楼都因地基塌陷而大面积倾斜

图9.6多层建筑在地震时的柔韧性好坏是在实验室的工作台上得到验证的

遇到振动时，高层建筑模型的晃动要比低层建筑模型大得多

减小地震风险的问题似乎是由于有了政府对达到安全目标的支持才受到重视的。尽管研究和应用所带来的成绩是理所应得的，但使用期限、可行性问题和利益矛盾都使公众降低了对两者的热情和支持。也许我们能够期待地震带来的损失给政府一些特殊的压力，并使地质学家、工程师和规划者在进行其他工作时能更容易地申请到资金。不过，只有时间的流逝才会告诉我们这能否成为现实。毁灭性的地震也许能用一时的刺痛促进一系列的行为或政治支持，但过不了一年，健忘的公众的力量就会衰退下去。

很清楚，如果在首都或大城市附近发生一次大地震，那么其对经济产生的影响将不仅只限于某一区域，而是涉及整个国家。工厂、企业和研究单位在震后相当长的一段时间内都会受其影响而无法正常运转，这将使全国人民的生活水平下降。在未来的10～20年内，像东京、洛杉矶、墨西哥城或马尼拉这样的大都市，至少有一座会遭受到强地震的突袭。除了在技术上的一些缺陷和预测地震上的麻烦之外，没有理由说明我们不能在未来将地震风险降低到更低的水平。对地球结构及其动力学的地质了解仍然是最令人关注的问题。地震在所有的自然灾害中占有一席之地，我们对地震的产生了解得越多，就越能向减轻地震灾害迈进一步。