在以拜占庭城堡和城堡而闻名的土耳其城市加济安泰普，在破碎的门框、窗户碎片和混凝土柱子的瓦砾中，社交媒体用户分享了上个月矗立在那里的一座建筑的照片。社交媒体上流传的幸存建筑是一间坚固的办公室，尽管连续两次发生里氏7.8级和7.7级地震，但似乎连玻璃都没有碎。
这座建筑是由土耳其工程师和建筑师协会(Union of Chambers of turkey Engineers and Architects)设计的。多年来，该协会一直警告国家政府和地方官员，地震不会致人死亡，但劣质建筑会致人死亡。他们的警告被证明是有先见之明的。2月6日的地震及其余震造成土耳其和叙利亚超过16万栋建筑倒塌或严重损坏。其中许多建筑是公寓，大部分人口居住在那里，导致4万多人死亡。
在这两个国家，一些建筑物被毁，而另一些则没有，这引起了人们对抗震建筑和建筑规范重要性的关注。与研究建筑物抗震能力的结构工程师交谈，了解是什么让某些设计更能拯救生命。
马萨诸塞州东北大学(Northeastern University)研究建筑抗震模型的工程学教授萨萨尼(Mehrdad Sasani)说，建造一座抗震建筑最重要的因素是要使它坚固且可变形，也就是说，它既要坚固，又能随着地面弯曲和摇摆而不倒塌。
在颗粒层面上，这意味着由混凝土、石头、砖和类似材料建造的建筑物需要钢筋来增强它们的强度。为了使建筑物可以变形，工程师们需要仔细设计和建造建筑物的梁和柱，并以特定的方式放置钢筋。这种策略被称为地震细节，它关注的是建筑物在严重地震中会受到更多影响的区域。金属棒有多个接头，有助于稳定柱子，但也允许它们摇摆和吸收压力。在完工的建筑中，金属杆消失在柱子和梁内，通常是在公寓的墙后面。
然而，在工程师们建造柱子和添加稳定器之前，他们必须考虑许多因素，包括建筑物下面的地面。他们根据地震的严重程度来设计建筑，而不是根据某个震级或地震的里氏级来设计。“地面震动越严重，造成的破坏就越大。这与规模没有直接关系，但规模肯定会影响它，”萨尼说。
“关键是，当地面开始震动时，建筑物开始移动。如果这种移动超过了建筑物所能承受的范围，它们就会倒塌。这种晃动正是我们设计的目的。”
在使房屋在地震中更安全方面，工程只是挑战的一半。加济安泰普地震如此致命的一个重要原因可能是，一些开发商没有遵守土耳其的建筑规范，而萨萨尼说，土耳其的建筑规范已经足够了。2019年完工的三栋公寓楼在灾难期间仍然倒塌了，据英国广播公司(BBC)的审查可能符合土耳其的规定。土耳其工程师商会联合会伊斯坦布尔负责人佩林?帕纳尔?吉里特廖伊夫卢表示，土耳其南部多达7.5万栋建筑获得了建筑特赦，业主可以支付一定费用，以获得建筑违规行为的赦免。
“我们不能设计抗震的建筑。我们让它们抗震。即使你遵守了标准和规范，也总有失败和崩溃的可能性，但这种可能性很低，”Sasani说。“如果建筑是根据规范设计的，其中一些会倒塌吗?”是的。在土耳其和叙利亚会有这么多(建筑)倒塌吗?答案是否定的。”
叙利亚于1995年首次将地震安全措施纳入其建筑规范，并于2013年再次更新。但贝鲁特美国大学(American University of Beirut)工程学教授、前贝鲁特市长比拉尔·哈马德(Bilal Hamad)说，黎巴嫩正处于长达12年的内战之中，来自阿萨德政权的轰炸可能会使建筑物在地震中更容易倒塌。作为比较，他的一些学生研究了2020年贝鲁特港爆炸的威力，与地震的威力相比，大量硝酸铵在港口闲置了几年，突然燃烧。
“炮击是对建筑物进行爆炸。它是能量，”哈马德说。“他们发现了相似之处，因为化学爆炸几乎就像地震。更糟糕的是，地震能量爆炸发生在地下。它被土壤浸湿了。但是化学爆炸发生在地面之上，没有什么能阻挡它。”
在为地震做准备时，工程师们会考虑两种类型的建筑:旧的和新的。“旧”建筑的定义是，如果它是在工程师将地震科学应用于最常用的建筑规则之前建造的。萨萨尼说，在美国，大多数由当地确定的规范都是在上世纪70年代根据对地震力和建筑技术的现代研究进行更新的。任何在此之前建造的建筑都被认为是旧建筑。
萨萨尼说，大多数国家都使用美国的建筑规范，但这些规则需要一段时间才能在陆地和海上传播，这意味着它们实际采用该规范的时间可能远远超过了20世纪70年代。例如，哈马德说，黎巴嫩直到2005年才对建筑的抗震安全提出要求。又过了7年，直到2012年，政府才要求建筑商雇佣技术办公室，以确保建筑符合规范。在地震发生后，土耳其总统声称，98%的倒塌建筑是1999年以前建造的，尽管专家们对这一统计数据表示怀疑，称这是用来转移他的建筑大赦政策的责任。
因此，旧建筑可能需要修复，特别是如果它们涉及到砖石，由砖、石头或其他类似材料建造。砖和类似的东西是由灰泥连接起来的，这使得它们更容易受到地震的影响，他说。砖石结构在全球南部更常见，那里的建筑更古老，而美国的建筑更多是由木材建造的，不太容易受到地震破坏。
这些老建筑可以通过一些机制进行修复，比如在工程中增加一堵剪力墙，让建筑变得更坚固。但是康复是昂贵的。有时，废弃一座建筑，再建一座新建筑甚至更便宜。“如果你没有资源，你就会考虑更重要的优先事项，”萨萨尼说。“如果你在这么多年里没有发生过地震，你就不会把它视为优先事项。(土耳其和叙利亚上一次因地震造成大规模人员伤亡是在上世纪90年代。)
那么，资源匮乏的国家该怎么做呢?建筑检查并不昂贵，Sasani说，这是他们可以开始的地方。他说:“欠发达国家能做的最起码的事情就是制定能够实施的规范和标准。”“这将降低未来发生此类事件的可能性。”
贝鲁特美国大学(American University of Beirut)的建筑学教授卡里姆·纳贾尔(Karim Najjar)研究气候响应型设计策略，他解释说，让未来的建筑抗震也不需要太多成本。他说，增加额外的梁和柱来加强建筑物的基础设施通常只是整个设计的一小部分。纳贾尔在一封电子邮件中写道:“这些措施占到建筑成本的5%到10%。”“通常，为了利润最大化，水泥在混凝土中被减少，”这可能会使建筑物不那么坚固，因此，抗震能力也会降低。
哈马德估计，一栋建筑的外壳成本约占整个项目的20%。如果一座建筑是抗震设计的，那么这20%只会增加3%到5%。“会有陡峭的墙壁，更多的钢筋、梁、柱和地基，”他说。“为什么不呢?安全比换厕所更重要。”
