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如何加固震后建筑
【英国《新科学家》周刊12月31日一期文章】题:无处不动
在像墨西哥、阿塞拜疆和菲律宾这样的国家中,修复地震造成的损坏常用的方法是用钢筋混凝土加固柱子。钢筋混凝土是很多发展中国家的主要建筑材料。修复被破坏的柱子的两种最常用方法,是把环氧树脂胶注入裂缝中和在整个柱子外面包上一层钢筋混凝土套筒。
埃姆鲁·埃尔那沙伊在伦敦帝国学院专门从事地震工程学研究。他说,把环氧树脂胶注入柱子中并不是令人满意的方法,因为结果无法预料。更为重要的是,埃尔那沙伊的研究表明,把钢筋混凝土包裹在柱子上可能使建筑物的状况更糟,难以抗御另一场地震。
埃尔那沙伊和他的同事尼柯拉斯·安布拉塞斯对混凝土墙进行了震动实验,震动来自于一个由计算机控制的水力千斤顶。实验表明,如果建筑物的底层曾用混凝土外层修复过,那么它极有可能在以后的地震中从第一层开始崩溃。
埃尔那沙伊说,其中的原因是,加上混凝土外层是为了提高结构的承重力。这在正常的情况下也许很好,但是在地震中,结构要承受不一般的水平张力。刚度和韧性变成了关键。工程师们常常只修复建筑的一部分,但是当部分结构发生改变时,整个建筑的反应也就改变了。
当给柱子加上一层可增加其强度的钢筋混凝土外层后,它不可避免要变得更为坚硬。坚硬的柱子会与较高频率的冲击波发生共振——靠近震源的波就是这种类型。另一方面,让柱子保持受损的状态又会使它较易受低频波的损害。这类波通常远离地震的中心,出现在地震的力量已耗尽的地方。
研究人员已发明了几种新的技术。例如,把一些尺寸计算精确的板子铆到受损的柱子上;采用一套钢筋系统可在柱子弯曲时承受张力,使柱子既得到加固又不会影响到其它的两个特性;给柱子周围加上U形钢筋可增强它的韧性。
在像墨西哥、阿塞拜疆和菲律宾这样的国家中,修复地震造成的损坏常用的方法是用钢筋混凝土加固柱子。钢筋混凝土是很多发展中国家的主要建筑材料。修复被破坏的柱子的两种最常用方法,是把环氧树脂胶注入裂缝中和在整个柱子外面包上一层钢筋混凝土套筒。
埃姆鲁·埃尔那沙伊在伦敦帝国学院专门从事地震工程学研究。他说,把环氧树脂胶注入柱子中并不是令人满意的方法,因为结果无法预料。更为重要的是,埃尔那沙伊的研究表明,把钢筋混凝土包裹在柱子上可能使建筑物的状况更糟,难以抗御另一场地震。
埃尔那沙伊和他的同事尼柯拉斯·安布拉塞斯对混凝土墙进行了震动实验,震动来自于一个由计算机控制的水力千斤顶。实验表明,如果建筑物的底层曾用混凝土外层修复过,那么它极有可能在以后的地震中从第一层开始崩溃。
埃尔那沙伊说,其中的原因是,加上混凝土外层是为了提高结构的承重力。这在正常的情况下也许很好,但是在地震中,结构要承受不一般的水平张力。刚度和韧性变成了关键。工程师们常常只修复建筑的一部分,但是当部分结构发生改变时,整个建筑的反应也就改变了。
当给柱子加上一层可增加其强度的钢筋混凝土外层后,它不可避免要变得更为坚硬。坚硬的柱子会与较高频率的冲击波发生共振——靠近震源的波就是这种类型。另一方面,让柱子保持受损的状态又会使它较易受低频波的损害。这类波通常远离地震的中心,出现在地震的力量已耗尽的地方。
研究人员已发明了几种新的技术。例如,把一些尺寸计算精确的板子铆到受损的柱子上;采用一套钢筋系统可在柱子弯曲时承受张力,使柱子既得到加固又不会影响到其它的两个特性;给柱子周围加上U形钢筋可增强它的韧性。
外电报道:亚洲地震预报进展缓慢
【路透社雅加达1月18日电】题:地震预报研究乏进展
来自亚洲各地的地震专家们不得不承认,本周在日本发生的地震灾难,暴露了人们在预测地下和海底地层活动方面所取得的进展是多么微弱。
亚洲最富裕的国家日本,花费了数十亿美元来研制和装备地震预警系统,并取得了几次成功,包括去年10月预告一系列地震的到来。但日本却未能预告昨天的大地震。在亚洲其他一些地方,大多数国家的政府无法负担昂贵的地层倾斜测定仪和激光遥测装置。
印度尼西亚横跨好几个“浮”在地球表面的板块之间,导致该群岛的大多数灾难性地震和火山爆发。该国现也只能将就依靠为数不多、零星分散和人员缺乏的地震站来监测地壳板块的活动。印尼全国地震中心的一位官员说:“与日本相比较,我们的装备在技术和通讯方面都大为落后。”中国也是常发生地震的地区之一。1975年中国曾成功预测发生在海城的一次地震,并于去年设立了一个资料库,提供地震预测。不过对大部分专家来说,这种科学仍处于萌芽阶段。虽然关于地震的研究和理论充斥世界,可是专家们宁可承认他们正在黑暗中摸索。
假如说预测是没有计划的话,大部分亚洲国家为此类灾难所作的准备亦是没有计划的。印尼和泰国官员说,没有进行地震演习;菲律宾官员说,人民的警觉性仍弱。
来自亚洲各地的地震专家们不得不承认,本周在日本发生的地震灾难,暴露了人们在预测地下和海底地层活动方面所取得的进展是多么微弱。
亚洲最富裕的国家日本,花费了数十亿美元来研制和装备地震预警系统,并取得了几次成功,包括去年10月预告一系列地震的到来。但日本却未能预告昨天的大地震。在亚洲其他一些地方,大多数国家的政府无法负担昂贵的地层倾斜测定仪和激光遥测装置。
印度尼西亚横跨好几个“浮”在地球表面的板块之间,导致该群岛的大多数灾难性地震和火山爆发。该国现也只能将就依靠为数不多、零星分散和人员缺乏的地震站来监测地壳板块的活动。印尼全国地震中心的一位官员说:“与日本相比较,我们的装备在技术和通讯方面都大为落后。”中国也是常发生地震的地区之一。1975年中国曾成功预测发生在海城的一次地震,并于去年设立了一个资料库,提供地震预测。不过对大部分专家来说,这种科学仍处于萌芽阶段。虽然关于地震的研究和理论充斥世界,可是专家们宁可承认他们正在黑暗中摸索。
假如说预测是没有计划的话,大部分亚洲国家为此类灾难所作的准备亦是没有计划的。印尼和泰国官员说,没有进行地震演习;菲律宾官员说,人民的警觉性仍弱。
地震后地表水位上升原因
【合众国际社旧金山1月18日电】题:地震以后地表水位上升的原因
地质学家们说,他们对6年前美国旧金山湾地区强烈地震进行研究得出的珍贵数据表明,地震可以具有持久和广泛的水文影响。
他们说,造成震后地表或接近地表的水位上升可能有两个原因。第一个原因是,地震时地下压力的增加可能把地壳中的水向上挤压,输送到接近地表的位置。如果确实如此,对接近地表的水体进行取样调查就可以了解到地壳深处水的构成情况。
第二个原因是,地震的主要影响可能是使地表裂开,增加地表岩石的渗透性。如果属于这种情况,地表水的变化可以为了解岩石渗透性的变化提供线索。
美国杜克大学研究人员对旧金山湾1989年7月18日发生的里氏7.1级地震以后的水文变化情况进行研究后得出的结论是,地表水位的上升是由上述第二个原因引起的。
该大学的研究人员在英国《自然》杂志上发表研究报告说:“强烈地震引发的水文变化往往反映在泉水和地下水流量的增加上。这种变化据认为是由两种完全不同的机制引起的:中上层地壳水流量的增加是地壳发生富有弹性的压缩的结果,或者是近地表层的渗透性增加的结果。”
地质学家们说,他们对6年前美国旧金山湾地区强烈地震进行研究得出的珍贵数据表明,地震可以具有持久和广泛的水文影响。
他们说,造成震后地表或接近地表的水位上升可能有两个原因。第一个原因是,地震时地下压力的增加可能把地壳中的水向上挤压,输送到接近地表的位置。如果确实如此,对接近地表的水体进行取样调查就可以了解到地壳深处水的构成情况。
第二个原因是,地震的主要影响可能是使地表裂开,增加地表岩石的渗透性。如果属于这种情况,地表水的变化可以为了解岩石渗透性的变化提供线索。
美国杜克大学研究人员对旧金山湾1989年7月18日发生的里氏7.1级地震以后的水文变化情况进行研究后得出的结论是,地表水位的上升是由上述第二个原因引起的。
该大学的研究人员在英国《自然》杂志上发表研究报告说:“强烈地震引发的水文变化往往反映在泉水和地下水流量的增加上。这种变化据认为是由两种完全不同的机制引起的:中上层地壳水流量的增加是地壳发生富有弹性的压缩的结果,或者是近地表层的渗透性增加的结果。”
哈勃望远镜“看到”巨大气团
合众国际社1月20日报道,华盛顿卡内基学会研究人员宣布说,在星系间漂动的该巨大气团形似薄片,距地球几十亿光年,其直径达几百万光年,比人们以前想象的要大得多。
利用超声波和冲击波驱逐老鼠
日本《日经产业新闻》1月13日报道,环境卫生制品企业卡兹公司开发的这种驱鼠装置,能发出鼠类厌恶的18—35千赫超声波和频率急剧变化的冲击波,它们能引起老鼠知觉神经错乱。
为了子孙 珍视环境(三)
随着能源生产能力的提高和世界转而采用非矿物能源,特别在最近几年里,随着前苏联和东欧能源使用量的下降,每年由于燃烧矿物燃料排放出来的接近60亿吨碳这一大气中二氧化碳浓度增加的主要来源显示出趋于平稳的迹象。鉴于几乎所有工业国家的政府现在都致力于使2000年的温室气体排放量保持在1990年的水平上,存在着最终彻底扭转这种趋势的希望。
除了提高能效减少碳的排放量外,世界能源使用模式正在发生急剧变化,这也有助于降低碳的排放量。在1950年至1979年间,石油使用量增加5倍之后,石油使用量已经稳定下来,从1979年到1993年,实际上还下降了7%。煤产量从本世纪中叶起一直在稳步增长,现在已比1989年的最高产量下降了5%以上。与此相对照的是,天然气的使用量正在上升。
就碳排放量来说,这个正在变化的模式不仅对减少硫排放量和酸雨是一大有利因素,还因为天然气释放的每个能源单位所产生的碳比煤或石油要少得多。除此之外,其它非矿物能源正在迅速增长。虽然能源使用效率的提高以及从使用煤和石油改为使用天然气将有助于减少碳的排放量,可是不会使气候稳定。如果全世界希望避免出现给经济造成破坏的全球性变暖,就必须逐步停止使用大多数矿物燃料,就像现在逐步停止使用含氯氟烃一样。耕地、淡水和肥料在减少
近10年来,世界谷物收获量的增长速度引人注目地减慢了,这在很大程度上是由于可利用的肥沃的新耕地和扩大灌溉用的淡水有限,还由于增施的肥料对作物产生的效应在降低。谷物收获面积的增长一直继续到1981年,这一年的增长幅度达到了顶点。自那以后,增长速度已略有降低。结果,在1950年至1993年期间,人均谷物面积已从0.23公顷减少到0.13公顷。
与此同时,从1950年到1978年,灌溉面积曾迅速增长,平均每年增长2.8%,而从1978年到1991年,每年只增长1.4%,不足以跟上人口的增长。结果从1978年到1991年,人均占有的灌溉面积下降5%以上,农民面对的不仅是人均耕地面积的缩小,而且人均占有的可灌溉土地数量也减少了。
肥料是粮食赖以增产的第三种主要投入物。肥料的使用量从1950年的1400万吨增加到1989年的1.46亿吨。随后由于各国政府撤销了补贴,以及农作物对增施的肥料产生的效应不像以前那样大,肥料的使用量开始下降,1993年降为1.26亿吨左右。由于人均耕地面积的缩小、人均可灌溉土地数量的下降,以及人均肥料使用量的减少,人均谷物产量随之下降也就不足为奇了。(三)
除了提高能效减少碳的排放量外,世界能源使用模式正在发生急剧变化,这也有助于降低碳的排放量。在1950年至1979年间,石油使用量增加5倍之后,石油使用量已经稳定下来,从1979年到1993年,实际上还下降了7%。煤产量从本世纪中叶起一直在稳步增长,现在已比1989年的最高产量下降了5%以上。与此相对照的是,天然气的使用量正在上升。
就碳排放量来说,这个正在变化的模式不仅对减少硫排放量和酸雨是一大有利因素,还因为天然气释放的每个能源单位所产生的碳比煤或石油要少得多。除此之外,其它非矿物能源正在迅速增长。虽然能源使用效率的提高以及从使用煤和石油改为使用天然气将有助于减少碳的排放量,可是不会使气候稳定。如果全世界希望避免出现给经济造成破坏的全球性变暖,就必须逐步停止使用大多数矿物燃料,就像现在逐步停止使用含氯氟烃一样。耕地、淡水和肥料在减少
近10年来,世界谷物收获量的增长速度引人注目地减慢了,这在很大程度上是由于可利用的肥沃的新耕地和扩大灌溉用的淡水有限,还由于增施的肥料对作物产生的效应在降低。谷物收获面积的增长一直继续到1981年,这一年的增长幅度达到了顶点。自那以后,增长速度已略有降低。结果,在1950年至1993年期间,人均谷物面积已从0.23公顷减少到0.13公顷。
与此同时,从1950年到1978年,灌溉面积曾迅速增长,平均每年增长2.8%,而从1978年到1991年,每年只增长1.4%,不足以跟上人口的增长。结果从1978年到1991年,人均占有的灌溉面积下降5%以上,农民面对的不仅是人均耕地面积的缩小,而且人均占有的可灌溉土地数量也减少了。
肥料是粮食赖以增产的第三种主要投入物。肥料的使用量从1950年的1400万吨增加到1989年的1.46亿吨。随后由于各国政府撤销了补贴,以及农作物对增施的肥料产生的效应不像以前那样大,肥料的使用量开始下降,1993年降为1.26亿吨左右。由于人均耕地面积的缩小、人均可灌溉土地数量的下降,以及人均肥料使用量的减少,人均谷物产量随之下降也就不足为奇了。(三)
大功率半导体激光二极管
日本《日刊工业新闻》1月13日报道,大阪大学激光核聚变研究中心和滨松公司共同研制的这种二极管,不仅可用于核聚变,还可用于激光加工、光传送和医疗。
检验排水毒性的装置
日本《日经产业新闻》1月13日报道,美国加州微生物检验设备公司开发的这种桌面装置,由分析器、数据收集系统、整理装置和软件构成,能在30分钟内查明工厂排水的毒性。
日本研制出自洁玻璃
英国《金融时报》12月16日报道,日本苏打公司利用东京大学等单位的研究成果开发的这种覆盖有无色二氧化钛薄膜的玻璃,在太阳或日光灯的紫外线照射下可清除气味和细菌。
该公司希望这种玻璃可用作建筑物和汽车的窗玻璃。
该公司希望这种玻璃可用作建筑物和汽车的窗玻璃。
科学家计划为贫穷国家开发新作物
【路透社华盛顿1月20日电】设在华盛顿的一家研究机构说,来自12个国家的科学家发起了一项计划,培育富含矿物质的粮食作物,目的是要减少贫穷国家人口营养不良的状况。
国际食品政策研究所说,这些粮食作物能更好地吸收锌、铁和其他营养成分,尤其是在第三世界国家常见的矿物质贫乏的土壤中。
研究人员以玉米、水稻、小麦、大豆和木薯为研究对象,大多数发展中国家都以这些农作物为主要粮食来源。
国际食品政策研究所的研究人员说,这些富含矿物质的农作物可能会增加产量,并且有施肥少和耐旱的优点。这对发达国家的农民也有吸引力。
国际食品政策研究所说,这些粮食作物能更好地吸收锌、铁和其他营养成分,尤其是在第三世界国家常见的矿物质贫乏的土壤中。
研究人员以玉米、水稻、小麦、大豆和木薯为研究对象,大多数发展中国家都以这些农作物为主要粮食来源。
国际食品政策研究所的研究人员说,这些富含矿物质的农作物可能会增加产量,并且有施肥少和耐旱的优点。这对发达国家的农民也有吸引力。
抑制打鼾的装置
合众国际社1月20日报道,澳大利亚研究人员研制出这种名为“颚扩张”的装置,可以降低打鼾者的鼾声频率和强度。