Christchurch 4 anni dopo la grande .....

Oggi è il 4th anniversario del terremoto di Christchurch principale sul 22nd Febbraio 2011. Con oltre $ 30 miliardi di dollari in costi economici e di conteggio ... così come decessi 185, la città di Christchurch e dei suoi dintorni sono stati scossi da loro nucleo per un lungo paio di anni di terremoti dannosi.

Quanto segue è una sintesi di alcuni degli eventi che si svolse da un giovane geofisico di ingegneria che sta contribuendo a earthquake-report.com, ed ha anche realizzato in collaborazione, i CATNews canale youtube.

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Un link a una sintesi video della CATNews sulla sequenza di Christchurch 2010-2014 di eventi.

Circa l'autore: Andreas Schaefer è uno studente di dottorato presso Karlsruhe Institute of Technology che operano nel settore delle tsunami e terremoto ingegneria e valutazione dei rischi di catastrofi naturali. Ha partecipato alla visita di studio terremoto Christchurch a luglio 2014 con il Prof. Dr. Michael Griffith dell'Università di Adelaide, indagare e studiare il danno terremoto, il processo di recupero e nuovi concetti di progettazione sismica.

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1. La sequenza sismica

In 2010 è iniziata una sequenza di terremoti nella contea di Canterbury, in Nuova Zelanda, completamente imprevista. A settembre 4th, 2010 il terremoto di Darfield ha colpito la regione con un momento di grandezza di 7.1. Si è verificato per colpa di quale nessuna attività era stata precedentemente registrata sulla base di osservazioni paleosismologiche per gli ultimi anni 16,000. Inoltre, non era stato osservato un solo foreshock e quindi questo evento può essere classificato come imprevedibile sulla base delle nostre attuali conoscenze. Si è verificato circa 40 km a ovest di Christchurch, in prossimità della piccola città di Darfield. Ha causato gravi danni vicino all'epicentro e danni da lieve a moderato nelle comunità di Christchurch, compresa la massiccia liquefazione.

L'intera area è stata colpita da un gran numero di scosse di assestamento che hanno raggiunto il loro picco con una successiva scossa principale secondaria con una magnitudo di 6.3 febbraio 22nd in 2011. Questo evento è stato considerato un colpo diretto sulla città di Christchurch dal momento che il suo epicentro era situato vicino alla città portuale di periferia di Lyttelton ad una profondità di 5 km ea circa 9 km di distanza dal CBD di Christchurch. Altri tre eventi principali con magnitudo di circa 6 +/- 0.4 sono stati osservati in giugno e dicembre 2011 causando ulteriori danni. Sulla base di osservazioni tettoniche, si può osservare una propagazione del terremoto da ovest a est a nord-est.

Il terremoto febbraio è stato di gran lunga l'evento più dannoso di tutta la sequenza, che porta a maggiore distruzione in più periferia a causa di liquefazione dei terreni soffici e lungo il fiume, e da moderata a grave danno per la maggior parte degli edifici CBD. Il movimento massimo osservato terreno era 2.2 g per l'accelerazione verticale, misurata a una scuola in una delle periferie, più volte superiore alle accelerazioni progettazione della maggior parte degli edifici. Oltre a scuotimento e liquefazione del suolo, frane dalle stati osservati colline causando gravi danni alle strutture lungo i sentieri caduta di massi.

2. Danno

Il danno durante tutti i terremoti è stato molto diffuso, ma il danno più grave si è verificato durante l'evento di febbraio. Soprattutto la distruzione nella CBD è stata in termini economici irrecuperabili (ad oggi oltre $ 30 miliardi di USD è il costo stimato della sequenza con alcune stime che superano $ 40 miliardi). Circa il 80% dell'intero centro cittadino ha subito danni a un livello in cui l'adeguamento è stato considerato non fattibile. Tranne che per un piccolo numero di edifici, il progetto sismico ha avuto successo, portando a quasi nessun edificio crollato, e portando anche a molte vite salvate rispetto ad altri terremoti del passato in tutto il mondo. Sfortunatamente, il piccolo numero di collassi totali ha causato decessi per 185. I decessi di 115 e quindi quasi più del 60% del numero totale di morti sono stati causati da crollo dell'edificio CTV. E 'stato costruito nel 1980s e quindi ha incontrato la normativa sismica, al momento, ma la cattiva gestione durante la costruzione tra cui la corruzione e la supervisione insufficiente del progettista dell'edificio ha portato a più errori durante il processo di progettazione e costruzione.

Condizioni simili sono state riportate anche per l'edificio PGC, il cui collasso ha causato ulteriori incidenti mortali con 18. Inoltre, il crollo di edifici ed elementi costruttivi di murature non rinforzate ha aggiunto un altro decesso 42 (un buono studio di Lisa Luna può essere letto qui). In generale, questi incidenti mortali sono stati causati dal crollo del muro e dai parapetti in caduta quando le persone hanno lasciato l'edificio e sono stati colpiti dalla caduta di mattoni e detriti.

Le principali perdite sono stati segnalati anche da edifici storici, tra cui la cattedrale di Christchurch, che non sarà ricostruito, dopo aver subito gravi danni tra cui un crollo totale della torre della cattedrale. Il famoso Centro Christchurch Arts ha fatto relativamente bene durante gli eventi, a causa di adeguamento già in corso e l'applicazione di anni di progettazione sismica in anticipo, fornendo un buon esempio di come coniugare conservazione del patrimonio con successo adeguamento sismico. Elementi critici avrebbero potuto essere i più grattacieli che hanno registrato da moderata a grave danno, essendo vicino al collasso, che è stato spesso indicato da una maggiore inclinazione del tutto l'edificio a causa di insufficienza colonna o delineazione degli elementi strutturali nei livelli più bassi.

Un altro fattore significativo causando gravi danni diffusi era liquefazione. Un processo che liquefa il terreno mentre si scuote rimuovendo qualsiasi possibilità di carico e quindi portando a massicce distruzioni dovute al movimento laterale delle parti di edifici e alla distruzione delle infrastrutture.

Liquefazione video "Spongebob654"

Quasi tutti i sobborghi lungo il fiume Avon vicino alla riva e alcuni sobborghi lungo le spiagge sono stati pesantemente colpiti. Il danno è stato osservato soprattutto negli edifici residenziali e nei ponti. Oltre agli effetti di liquefazione, lo scuotimento ha causato un diffuso insediamento di sedimenti, quindi alcuni siti si sono abbassati di più rispetto a 500 mm. Insieme alla diffusione laterale, ciò comporta un aumento del rischio di inondazioni future e di livelli più elevati dei fiumi. Durante i due principali terremoti di settembre e febbraio, oltre ai ponti 60 si sono verificati gravi danni principalmente legati alla liquefazione che hanno indotto la diffusione laterale e il cedimento delle sponde del fiume. In molti casi è stato osservato un danno non strutturale oltre al danno strutturale, che ha provocato danni all'acqua, all'elettricità e alle infrastrutture di telecomunicazione.

Un altro effetto significativo, ma spesso dimenticato, che causa il danno era la caduta di massi e frane. Durante quasi tutti i principali eventi della sequenza del terremoto di Christchurch sono state osservate cadute di pietre. Molti sobborghi di Christchurch si trovano ai fianchi delle Port Hills, che hanno origine dall'attività vulcanica della penisola di Banks, formata da formazioni rocciose con basalto. Pietre multiple con più di 1m³ sono cadute giù dalle colline e hanno schiacciato quasi tutto sulla loro strada. Poiché non esiste uno standard di costruzione per proteggere gli edifici dalle cadute di massi, essi sono estremamente sensibili, anche se un colpo diretto è improbabile.

Una roccia ha causato questo buco in una casa!

Un masso ha causato questo buco in una casa! (AGU)

In un esempio, un macigno passava semplicemente attraverso un'intera casa, lasciando i grandi fori dietro le mura e la casa inabitabile. Il Bluff of the Port Hills è stato chiuso per anni 4 con una fattura di riparazione di $ 20 milioni. La questione della risposta rimane aperta, poiché più di 10,000 oscilla con un volume superiore a 1m³ era indicato come instabile nell'area di Christchurch. Inoltre, l'adozione del rischio ha portato a costi di costruzione inaccettabili, che hanno portato a case e strade abbandonate in aree pericolose. Inoltre, le cadute della scogliera nei sobborghi di Sumner, Redcliffs e Mount Pleasant hanno portato alla distruzione di più edifici lungo la cima della scogliera, dove le scogliere sono parzialmente crollate.

3. Ricostruzione

Prima che la ricostruzione avvenisse, la società di Christchurch dovette recuperare prima, e quindi fu messo in atto un grande sforzo ingegneristico per etichettare rapidamente gli edifici per dire alla gente se era sicuro tornare a casa o no. Un tag verde significa che un edificio è danneggiato, ma sicuro da inserire (o non è danneggiato), mentre il tag giallo indica già uno stato di danno di cui una persona entrante dovrebbe essere a conoscenza, e un tag rosso indica che entrare nell'edificio può essere una minaccia alla vita ed è sconsigliabile. Dal momento che maggiori danni sono stati riscontrati anche nell'infrastruttura delle acque reflue di Christchurch, oltre le toilette chimiche 35,000 sono state distribuite in tutta la città. In seguito ai terremoti e durante il recupero fu deciso che circa 1,100 degli edifici 1,600 CBD circa avrebbe dovuto essere demolito e sostituito, dal momento che l'ammodernamento degli edifici era impossibile. Oltre ai ponti 300 nell'area di Christchurch, 63 ha subito gravi danni e sarà sostituito. Molte delle periferie colpite dalla liquefazione non saranno abitate in futuro e sono state suddivise in zone rosse (ritenute non idonee per la ricostruzione), e anche molte località lungo la collina e le scogliere sono ora zone rosse dove non è permesso alcun ulteriore insediamento.

Dal momento che le principali aree commerciali di Christchurch sono state distrutte, la comunità ha fondato la cosiddetta Re: Start Mall in città. Un agglomerato di container marittimi in cui sono stati collocati negozi funge da nuovo cuore del centro città. L'area è piena di negozi, luoghi di ristoro e architettonicamente progettati per creare un'atmosfera piacevole. Pur essendo solo una soluzione temporanea, ci sono già voci che chiedono di mantenere il Re: Start Mall anche dopo la ricostruzione del CBD. Oggi, il CBD di Christchurch è il terreno di gioco degli architetti e la comunità si trova di fronte alla sua responsabilità di ricostruzione che ridisegna in modo appropriato le funzioni della città e investe nel futuro della città. Sono stati pubblicati nuovi piani di costruzione che vietano la costruzione di grattacieli. Un famoso, precedente edificio temporaneo sostitutivo che probabilmente manterrà parte della città è la Cattedrale di Transizione, chiamata anche Cattedrale di Cartone, che è l'attuale sostituto della distrutta cattedrale di Christchurch. È in gran parte costruito con tubi di cartone ed è ora uno dei punti di riferimento più importanti nel centro della città, situato vicino alla piazza commemorativa del CTV.

La Cattedrale di cartone (Wikipedia Commons)

La Cattedrale di cartone (Wikipedia Commons)

Insieme con l'università locale, esperti di ingegneria internazionale e aziende, le lezioni apprese dai terremoti vengono applicate nello sviluppo di nuove tecnologie per strutture più resistenti ai terremoti. Spostando i criteri di progettazione non solo si salvano vite ma si risparmiano anche i costi in futuro. Applicazione dell'isolamento della base in molteplici strutture su larga scala come il nuovo ospedale femminile di Christchurch, che è stato completato alcuni anni prima dei terremoti e ha dimostrato la qualità di tali tecnologie. L'isolamento di base sta diventando sempre più comune anche negli edifici commerciali come l'edificio di St. Elmo nel CBD. Sono state sviluppate molte più tecnologie, come strutture speciali per strutture in legno e basi per colonne in cemento armato, attualmente applicate in strutture del mondo reale per ridurre il danno atteso nel prossimo evento.

La ricostruzione totale andrà avanti per almeno i prossimi anni 10 riguardanti la ricostruzione totale della CBD, l'ammodernamento, la riparazione e la sostituzione di un numero incommensurabile di edifici residenziali e la ricostruzione di parti importanti dell'infrastruttura del ponte. Quindi rimarrà interessante vedere la città evolversi nel prossimo decennio.

4. In sintesi....

Anche sapendo che qualsiasi terremoto mortale è un disastro, la sequenza del terremoto di Christchurch ha dimostrato che il design sismico appropriato e il lavoro di comunità durante le conseguenze riducono la gravità di tali disastri. Da un punto di vista ingegneristico, il comportamento degli edifici della città è stato considerato un successo per l'ingegneria sismica, dal momento che quasi tutti gli edifici sono crollati e la maggior parte delle strutture si è comportata entro i limiti di progettazione. Ma questo rende ancora più gravi le morti che si sono verificate all'interno del piccolo numero di fallimenti degli edifici. Economicamente parlando era ancora un disastro completo, poiché la maggior parte delle strutture danneggiate dovevano essere demolite e sostituite includendo gli edifici a zone rosse. Ciò ha portato al cambiamento delle priorità di progettazione non solo per salvare la vita in futuro ma anche per salvare le strutture.

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