建筑师和工程师可以设计出即使在最猛烈的地震中也能屹立不倒的建筑物。然而，海啸（发音为soo-NAH-mee），通常由地震引起的水体中的一系列波动，有能力冲走整个村庄。虽然没有一座建筑是防海啸的，但有些建筑可以设计成抵抗强烈的海浪。建筑师面临的挑战是为活动而设计，为美丽而设计——这与安全室设计面临的挑战相同。

了解海啸

海啸通常是由大型水体下的强烈地震引起的。地震事件产生的地下波比风吹水面时更复杂。海浪可以以每小时数百英里的速度传播，直到到达浅水和海岸线。日语中的“港口”一词是tsu，nami的意思是波浪。由于日本人口稠密，四面环水，而且地震活动频繁，海啸往往与这个亚洲国家有关。然而，它们发生在世界各地。从历史上看，美国西海岸的海啸最为普遍，包括加利福尼亚、俄勒冈州、华盛顿、阿拉斯加，当然还有夏威夷。

海啸波的行为将因海岸线周围的水下地形而有所不同（即，海水离海岸线有多深或有多浅）。有时海浪会像“涌潮”或浪涌，而有些海啸根本不像更熟悉的风浪那样撞击海岸线。相反，水位可能会以所谓的“波浪爬高”的方式非常、非常迅速地上升，就好像潮水像100英尺高的潮水一样一下子涌了进来。海啸洪水可能会向内陆移动1000英尺以上，随着海水迅速退到海里，“水位下降”会造成持续的破坏。

是什么造成了损害？

结构物往往会被海啸摧毁，原因有五个。首先是水的作用力和高速水流。波浪路径中的静止物体（如房屋）将抵抗力，并且，根据结构的构造方式，水将穿过或围绕结构。

第二，潮汐波将是肮脏的，由强大的水携带的碎片的影响可能是破坏墙壁、屋顶或打桩的原因。第三，这些漂浮物可能着火，然后在可燃材料中蔓延。

第四，海啸冲向陆地，然后又退回大海，造成了意想不到的基础侵蚀和冲刷。侵蚀是地面的一般磨损，而冲刷则更局限于桥墩和桩周围的磨损类型，因为水流在静止物体周围流动。侵蚀和冲刷破坏了结构的基础。

造成损害的第五个原因是海浪的风力。

设计指南

一般来说，洪水荷载可以像其他任何建筑物一样计算，但海啸强度的大小使建筑物更加复杂。据说，海啸洪水速度“非常复杂，且因地点而异”。由于建造抗海啸结构的独特性质，美国联邦应急管理局（FEMA）有一份专门出版物，名为《海啸垂直疏散结构设计指南》。

多年来，预警系统和水平疏散一直是主要战略。然而，目前的想法是设计带有垂直疏散区的建筑：居民们不是试图逃离某个区域，而是爬到安全的高度。

个人房主和社区可能会采取这种方法。垂直疏散区可以是多层建筑设计的一部分，也可以是一个用于单一用途的较为温和的独立结构。现有结构，如建造良好的停车场，可指定为垂直疏散区。

8抗海啸建设的战略

精明的工程技术与快速、高效的预警系统相结合，可以拯救数千人的生命。工程师和其他专家为抗海啸施工提出了以下策略：

1. 用钢筋混凝土而不是木材建造结构，即使木结构对地震更具弹性。垂直疏散结构建议采用钢筋混凝土或钢框架结构。
2. 减轻阻力。设计结构使水流通过。建造多层结构，第一层是开放的（或在高跷上）或分离的，以便主要的水可以通过。如果上升的水能够在结构物下方流动，那么它造成的损害会更小。建筑师Daniel A.Nelson和Design Northwest Architects在华盛顿海岸建造的住宅中经常使用这种方法。同样，该设计与抗震实践相反，这使得该建议复杂且特定于现场。
3. 建造深基础，在基脚处支撑。海啸的力量可以将原本坚固的混凝土建筑完全翻转过来，坚实的基础可以克服这一点。
4. 冗余设计，使结构在不发生连续倒塌的情况下发生局部失效（例如，立柱损坏）。
5. 尽可能保持植被和珊瑚礁完好无损。它们不会阻止海啸，但可以起到天然缓冲作用，减缓海啸的速度。
6. 使建筑物与海岸线成一定角度。直接面向海洋的墙壁将遭受更大的破坏。
7. 使用强度足以抵抗飓风的连续钢框架。
8. 设计能够吸收应力的结构连接器。

费用是多少？

FEMA估计，“一个抗海啸的结构，包括抗震和抗连续倒塌的设计特征，其总建筑成本将比正常使用的建筑成本增加约10-20个数量级。”

本文简要介绍了海啸多发海岸线建筑物的设计策略。有关这些和其他施工技术的详细信息，请查看主要来源。

来源

• 美国海啸预警系统，NOAA/国家气象局，http://www.tsunami.gov/
• 侵蚀，冲刷，和基础设计，联邦应急管理局，2009年1月，PDF在https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1644-20490-8177/757_apd_5_erosionscour.pdf
• 海岸建设手册，第二卷FEMA，第四版，2011年8月，第8-15页，第8-47页，PDF格式见https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1510-20490-1986/fema55_volii_combined_rev.pdf
• 海啸垂直疏散结构设计指南，第二版，FEMA P646，2012年4月1日，第1、16、35、55、111页，PDF格式，网址：https://www.fema.gov/media-library-data/1570817928423-55b4d3ff4789e707be5dadef163f6078/FEMAP646_ThirdEdition_508.pdf
• Danbee Kim的防海啸建筑，http://web.mit.edu/12.000/www/m2009/teams/2/danbee.htm，2009[于2016年8月13日查阅]
• Andrew Moseman的建筑抗震和海啸防御技术，大众机械，2011年3月11日
• 如何让建筑物在海啸中更安全