Christchurch: 4 anos após o grande .....

Hoje é o 4th aniversário do principal terremoto Christchurch na 22nd Fevereiro de 2011. Com mais de US $ 30 bilhões em custos econômicos e contando ... bem como fatalidades 185, a cidade de Christchurch e seus arredores foram abalados ao seu núcleo durante um longo par de anos de terremotos prejudiciais.

O que se segue é um resumo de alguns dos eventos que se desenrolaram por um jovem geofísico de engenharia que está a contribuir para earthquake-report.com, e também criou, em conjunto, os CATNews canal do YouTube.

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Um link para um resumo vídeo de CATNews sobre a sequência de Christchurch 2010-2014 de eventos.

Sobre o autor: Andreas Schaefer é um estudante de PhD em Karlsruhe Institute of Technology trabalhando no campo da tsunami e do terremoto de engenharia e avaliação de risco de desastre natural. Ele participou da visita de estudo terremoto de Christchurch, em Julho 2014 com Prof. Dr. Michael Griffith, da Universidade de Adelaide, investigar e estudar os danos do terremoto, o processo de recuperação e novos conceitos de design sísmicos.

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1. O terremoto Sequence

Em 2010, uma sequência de terremotos começou no condado de Canterbury, na Nova Zelândia, o que foi completamente imprevisível. Em setembro 4th, 2010 o terremoto de Darfield atingiu a região com uma magnitude momentânea de 7.1. Ocorreu em uma falha da qual nenhuma atividade tinha sido anteriormente registrada com base em observações paleoseismological para os últimos anos 16,000. Além disso, nenhum único foreshock foi observado e, portanto, esse evento pode ser classificado como imprevisível com base em nosso conhecimento atual. Ocorreu cerca de 40 km a oeste de Christchurch, nas proximidades da pequena cidade de Darfield. Isso causou grandes danos perto do epicentro e danos leves a moderados nas comunidades de Christchurch, incluindo liquefação maciça.

Toda a área foi atingida por um grande número de tremores que atingiram o seu pico com um principal abalo secundário subsequente com uma magnitude de 6.3 fevereiro 22nd em 2011. Este evento foi considerado um sucesso direto na cidade de Christchurch desde que seu epicentro foi localizado perto da cidade portuária de Lyttelton no subúrbio a uma profundidade de 5 km e a cerca de 9 km do CBD de Christchurch. Mais três grandes eventos com magnitudes de cerca de 6 +/- 0.4 foram observados em junho e dezembro 2011 causando mais danos. Com base em observações tectônicas, uma propagação de terremotos pode ser observada de oeste para leste para nordeste.

O terremoto de fevereiro foi de longe o evento mais prejudicial de toda a seqüência, levando a grande destruição em vários subúrbios devido à liquefacção de solos moles e nas margens dos rios, e moderadas a graves danos à maioria dos prédios da CDB. O movimento máxima observada chão estava 2.2 g para a aceleração vertical, medido em um prédio da escola em um dos subúrbios, várias vezes maior do que as acelerações de design da maioria dos edifícios. Além de chão tremer e liquefação do solo, rocha cai foram observadas as encostas causando grandes danos em estruturas ao longo dos caminhos da queda rock.

2. Dano

O dano durante todos os terremotos foi generalizado, mas o dano mais grave ocorreu durante o evento de fevereiro. Especialmente a destruição na CBD estava em termos econômicos irrecuperável (até agora, mais de $ 30 bilhões de dólares é o custo estimado da seqüência, com algumas estimativas chegando a mais de $ 40 bilhões). Cerca de 80% de todo o centro da cidade sofreu danos a um nível em que a retrofit foi considerada inviável. Com exceção de um pequeno número de edifícios, o projeto sísmico foi bem-sucedido, levando a quase nenhum prédio desmoronado e levando também a muitas vidas salvas em comparação com outros terremotos do passado. Infelizmente, o pequeno número de colapsos totais causou mortes 185. Mortes 115 e, portanto, quase mais de 60% do total de mortos foi causado pela colapso do edifício CTV. Foi construído no 1980s e assim conheceu o código sísmica na época, mas a má gestão durante a construção, incluindo a corrupção e supervisão insuficiente do desenhador do edifício levou a vários erros durante o processo de concepção e construção.

Condições similares também foram relatadas para o prédio do PGC, cujo colapso causou fatalidades adicionais no 18. Além disso, o colapso de edifícios e elementos de construção de alvenaria não reforçada acrescentou outras fatalidades 42 (um bom estudo por Lisa Lua pode ser lido aqui). Em geral, essas mortes foram causadas por colapso de parede e queda de parapeitos quando as pessoas saíram do prédio e foram atingidas por tijolos e detritos caindo.

Perdas importantes também foram relatados de edifícios do património, incluindo a catedral de Christchurch, o que não vai ser reconstruída, depois de sofrer danos graves, incluindo um colapso total da torre da catedral. O famoso Centro de Christchurch Arts fez relativamente bem durante os eventos, por causa da adaptação já em curso ea aplicação de anos de projeto sísmico de antemão, proporcionando um bom exemplo de como combinar a preservação do património com retrofitting sísmico bem sucedido. Elementos críticos poderiam ter sido as múltiplas arranha-céus que experimentaram moderada a graves danos, sendo perto do colapso, que foi muitas vezes indicado por um grande inclinação de todo o edifício devido a uma falha de coluna ou delimitação de elementos estruturais nos níveis mais baixos.

Outro fator significativo causando danos generalizados grave foi liquefação. Um processo que liquefaz o solo, agitando a remoção de qualquer possibilidade de suporte de carga e, assim, levando à destruição em massa, devido ao movimento lateral das partes do edifício e à destruição da infraestrutura.

Vídeo liquefação por "Spongebob654"

Quase todos os subúrbios ao longo do rio Avon perto da costa e alguns subúrbios ao longo das praias foram fortemente afetados. Os danos foram observados principalmente em edifícios residenciais e pontes. Além dos efeitos de liquefação, o tremor causou o assentamento generalizado de sedimentos, assim, alguns locais diminuíram mais do que 500 mm. Juntamente com o espalhamento lateral, isso leva a um aumento do risco de futuras inundações e níveis mais altos do rio. Durante os dois grandes terremotos em setembro e fevereiro, mais de 60 pontes experimentaram danos severos principalmente relacionados a liquefação que induziu a disseminação lateral e afundamento das margens do rio. Em muitos casos, foram observados danos não estruturais, além de danos estruturais, que causaram danos à infraestrutura de água, eletricidade e telecomunicações.

Outro efeito secundário importante, mas muitas vezes esquecido, causador de danos foram quedas de rochas e deslizamentos de terra. Durante quase todos os grandes eventos da sequência do terremoto de Christchurch, quedas de rochas foram observadas. Muitos subúrbios de Christchurch estão localizados nos flancos das colinas portuárias, que remontam à atividade vulcânica da península de Banks, formada por formações rochosas com basalto. Múltiplas rochas com mais de 1m³ caíram nas colinas e esmagaram quase tudo no caminho. Como não há um padrão de construção para proteger os edifícios de quedas de rochas, eles são extremamente suscetíveis, mesmo que um impacto direto seja improvável.

Uma rocha causou este buraco em uma casa!

Um pedregulho causou este buraco em uma casa! (AGU)

Em um exemplo, uma pedra simplesmente passou por uma casa inteira, deixando grandes buracos nas paredes e a casa inabitável. O Bluff de Port Hills foi fechado por 4 anos agora com uma conta de reparo de US $ 20 milhões. A questão da resposta permanece em aberto, pois mais de 10,000 rochas com um volume de mais de 1m³ foram indicadas como instáveis ​​na área de Christchurch. Além disso, a adoção de risco levou a custos inaceitáveis ​​de construção, o que levou a casas abandonadas e estradas em áreas de risco. Além disso, o penhasco cai nos subúrbios de Sumner, Redcliffs e Mount Pleasant, levando à destruição de vários edifícios ao longo do topo da falésia, onde as falésias desmoronaram parcialmente.

3. Reconstrução

Antes da reconstrução, a sociedade de Christchurch teve que se recuperar primeiro e, portanto, muito esforço de engenharia foi colocado em prática para rapidamente marcar edifícios para dizer às pessoas se era seguro voltar para casa ou não. Uma etiqueta verde significa que um edifício está danificado, mas seguro para entrar (ou não está danificado), enquanto a etiqueta amarela já indica um estado de dano que uma pessoa entrando deve estar ciente e uma etiqueta vermelha indica que entrar no prédio pode ser uma ameaça para a vida e é desaconselhável. Uma vez que grandes danos também foram observados na infra-estrutura de águas residuais de Christchurch, mais do que os banheiros químicos 35,000 foram distribuídos pela cidade. No rescaldo dos terramotos e durante a recuperação, foi decidido que o 1,100 dos edifícios 1,600 CBD teria de ser demolido e substituído, uma vez que a adaptação dos edifícios era inviável. De mais de 300 pontes na área de Christchurch, 63 sofreram danos graves e serão substituídos. Muitos dos subúrbios afetados pela liquefação não serão habitados no futuro e terão zonas vermelhas (consideradas impróprias para reconstrução), e também muitos locais ao longo da encosta e das falésias são agora zonas vermelhas onde nenhuma outra habitação é permitida.

Desde que as principais áreas comerciais de Christchurch foram destruídas, a comunidade estabeleceu o chamado Re: Start Mall na cidade. Uma aglomeração de contêineres em que as lojas foram localizadas funcionam como o novo coração do centro da cidade. A área está repleta de lojas diferentes, locais gastronômicos e arquitetonicamente projetados para criar um ambiente agradável. Mesmo sendo apenas uma solução temporária, já há vozes chamando para manter o Re: Start Mall, mesmo depois que a reconstrução do CBD estiver concluída. Hoje, a CBD de Christchurch é o playground dos arquitetos e a comunidade enfrenta sua responsabilidade de reconstrução apropriadamente redesenhando as funções da cidade e investindo no futuro da cidade. Novos planos de construção foram publicados, que proíbem a construção de arranha-céus. Um famoso edifício substituto temporário, que provavelmente manterá parte da cidade, é a Catedral de Transição, também chamada Catedral de Papelão, que é a atual substituta da destruída catedral de Christchurch. É principalmente construído a partir de tubos de papelão e é agora um dos marcos mais importantes do centro da cidade localizado perto da praça memorial CTV.

A Catedral de Papelão (Wikipedia Commons)

A Catedral de Papelão (Wikipedia Commons)

Juntamente com a universidade local, especialistas em engenharia internacional e empresas, as lições aprendidas com os terremotos estão sendo aplicadas no desenvolvimento de novas tecnologias para estruturas mais resistentes a terremotos. Mudar os critérios de design não só de salvar vidas, mas também de economizar custos no futuro. Aplicação de isolamento de base em várias estruturas de grande escala, como o novo hospital da Mulher de Christchurch, que foi concluído alguns anos antes dos terremotos e provou a qualidade de tais tecnologias. O isolamento de base está se tornando mais comum também em edifícios comerciais como o prédio da St. Elmo no CBD. Muitas outras tecnologias, como estruturas especiais de estrutura de madeira e bases de coluna de concreto armado, foram desenvolvidas e são atualmente aplicadas em estruturas do mundo real para reduzir os danos esperados no próximo evento.

A reconstrução total continuará pelo menos nos próximos anos 10 com relação à reconstrução total do CBD, adaptação, conserto e substituição de um número imensurável de edifícios residenciais e reconstrução de partes importantes da infraestrutura da ponte. Assim, permanecerá interessante ver a cidade evoluir na próxima década.

4. Em suma....

Mesmo sabendo que qualquer terremoto mortal é um desastre, a sequência do terremoto de Christchurch mostrou que o projeto sísmico apropriado e o trabalho comunitário durante o rescaldo diminuem a gravidade de tais desastres. Do ponto de vista da engenharia, o comportamento dos edifícios da cidade foi considerado um sucesso para a engenharia sísmica, uma vez que quase nenhum edifício entrou em colapso e a maioria das estruturas se comportou dentro de seus limites de projeto. Mas isso faz com que as fatalidades ocorridas dentro do pequeno número de falhas de construção sejam ainda mais graves. Economicamente falando, ainda era um desastre completo, já que a maioria das estruturas danificadas tinha que ser demolida e substituída, incluindo os edifícios vermelhos. Isso levou à mudança nas prioridades do projeto, não apenas para salvar vidas no futuro, mas também para salvar as estruturas.

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