1. 地震发生预测的精度提升。地震带的地壳应力变化情况通过卫星遥感、实地仪器测绘等数据分析得到监测,通过对历史地震监测数据的深度挖掘,寻找规律,不断提升地震发生地点、大致震级与时间段的预测精确程度。地震的准确发生极难预测,但是时间段的预报对城乡的抗震工作意义重大,这能为许多震后处理工作争取宝贵的准备时间。
2. 建设省级/全国范围内的地震监测与信息共通预警机制。地震从发生到地震波到达人口密集区的窗口期常常不过30 s左右,因此应另行考虑建设更高效的信息沟通与推送机制,减少耗费时间的人工操作,由机器完成预警信息捕捉、预警信息分析、预警信息发布以及预警信息推送等流程。届时可行的中微子通信技术在信息传输环节应加以运用配合。
3. 减震隔震措施的大规模推广使用。减隔震措施分为主动与被动减隔震措施,如同部分阻尼器的分类。隔震,可以降低输入的地震能量,所以对于受地震作用控制的建筑物,应用隔震技术可以减小需要的梁柱尺寸,结构造价也随之降低,建筑可用的空间也更大。同时,这也符合低碳环保建筑与建设过程的要求。然而,目前全套减隔震方案的成本还较高,有时可能会完全盖过结构造价的减少量。但是,成熟的量产方案可以降低成本,笔者相信随着工业4.0在2050年的创新发展,建筑物减隔震全套解决方案的成本会大大降低,也会得到广泛应用。
(1) 被动减隔震。被动隔震支座与抗震支撑目前已有发展,但是以隔震支座为例,还存在隔震层占据额外建筑空间、基底隔震为保证建筑物跟地面运动脱离开而周围需要设置隔震沟,给地下室防水带来不少麻烦等问题。抗震支撑与被动隔震支座在2050年左右都需要完成由实验室转向大规模广泛应用的过程,成为新建筑常见的抗震设计方案。
(2) 主动减隔震。主动隔震支座如同摄影中的OIS光学防抖,通过千斤顶等的移动,抵消地震给建筑物带来的震动。当隔震支座由于地下室安排、建筑物自重、地基岩土等原因不易设置时,可考虑在建筑物内部设置主动可动抗震支撑或连接,使得建筑物在地震摇晃时通过自身运动抵消摇晃(或抵消最大的摇晃)。(www.xing528.com)
总之,在2050 年,建筑已不完全是“凝固的音乐”,而是像机器人一样对外界刺激能有动态的反应与自我调整,建筑成为放大的机械。这样的抗震设计优化,不仅能够保护建筑本体与人身财产安全,而且可以防止建筑内部的家具、仪器的倾倒与损坏,使一定震级的地震来袭时不干扰正常生产生活,扭转人们在地震来临时的被动局面,大幅度减小地震带来的 损失。
4. 预先规划与推广地震逃生的分情况方法与路径。对于身处超高层建筑的人员,应在该楼的消防方案中告知推广人员在遇到地震时就近就地躲避;对于身处老旧建筑的人员,应根据建筑性能提前判断是否立即从建筑内疏散以及预先规划疏散路径和临时避难地点;对于身处新建的具有隔震设施的建筑物的人群,在面对一定震级地震以下时已经不必前往避难所甚至不用做出躲避行动,可以保持原有的工作生活状态。通过差异化的疏散安排,可以有效避免地震来临时的慌乱并且减小城市设置的临时避难点的接收压力与疏散带来的交通流量。
5. 中微子通信的发展与通信方式的变革。中微子,作为能够近光速进行直线传播的中性基本微粒,是一种理想的信息载体。但是,其运用于通信的技术还需要深入探索研究。在搭建地震预警系统的过程中,中微子通信技术的应用为信息传递带来坚实支撑,可容流量的剧增为物联网上的高效实时警报推送与消息发布提供了带宽保障。
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