跟著經濟的成長,建筑越建越高,鱗次櫛比的高樓大廈逐漸當作為了城市中很是靚麗的風光線。但跟著建筑的高度不竭增添,地動帶來的潛在威脅也越來越大。
地動發生時,是建筑底部更輕易被粉碎,仍是頂部更輕易被毀壞?到底該往上跑仍是往下跑?高層住戶該怎么辦?
要回覆這些問題,需要先領會地動是若何導致建筑被粉碎。
△現代城市中的浩繁高層建筑(圖片來歷:veer圖庫)
為什么地動波會導致建筑傾圮?
與金門大橋發生特別振動的原因一樣,地動導致建筑粉碎的本家兒要原因也是共振。
共振,是指一個物體的振動,會帶動另一個物體的振動。二者的振動頻率越接近,共振發生的振動幅度會越大。同時,共振具有累加效應,當阻尼較小時,持續性的共振會導致振動幅度越來越大。
一根細桿,僅僅是狠惡地揮舞一次,并紛歧定會被晃斷。可是,若是周期性地晃悠桿子,桿子的振動幅度就會被我們越晃越大。當揮舞頻率和桿子自身的固有頻率較為接近時,這種轉變就會出格較著。
高層建筑,因其較為頎長的特點,可以看作是聳峙在大地這張“桌子”上的頎長“積木”。大部門時辰,大地這張桌子都是不會大幅移動的。可是本地震發生,大地這張“桌子”會大幅度晃悠,桌子上的“積木”也會被帶著往返晃悠起來。而當晃悠的頻率與建筑的固有頻率較為接近,且地動感化力極大的時辰,建筑的晃悠頻率就會越來越大,并導致最終發生傾圮。
高層建筑傾圮的時辰,上層和基層,哪部門更輕易被粉碎?
我們身處高樓,突發地動的時辰,良多人想到的第一一個問題是,往上跑仍是往下跑?
要做出準確的決議計劃,我們需要先領會,地動發生時,建筑的上層和基層哪部門更輕易被粉碎?
△地動后的雅安(圖片來歷:百度百科)
事實上,地動發生時,與高層比擬,底層反而更輕易粉碎。
我們可以用晃悠頎長的桿子來理解。往返晃悠一根桿子,桿子頂部往返移動的幅度更大,可是受到的力會更小;而底部往返移動的幅度更小,但受到的力會更大。地動發生時,底部受到的剪力會更大。所以,在建筑設計的時辰,考慮到剪力的不平均分布,會對底層進行加固設計。地動的剪力分布不確定性更大,比擬于高層,底層更輕易被粉碎。
△某框架布局地動荷載感化下剪力分布圖(圖片來歷:道客巴巴)
可是,需要強調的是,底層建筑比高層建筑更輕易被粉碎,并不料味著高層更平安。
這里需要考慮兩種環境,其一,若是建筑發生了破壞性的傾圮粉碎,根基上高層和底層都是一樣的危險。而且高層部門在墜落的過程中會發生更大的動能,高層碎石墜落帶來的風險也會更大。但這種環境下,處于高層,在救援的時辰可能更輕易被挖掘搜救出來。
本地震不會完全摧毀建筑的時辰,總體上講高層更難發生局部粉碎,則更平安一點。
所以,合理地選擇地動應對策略就更為主要。
地動發生時,身處高層建筑中,我們若何應對?
地動一般是狠惡而敏捷的,大部門身處高層的人無法實時逃離到戶外坦蕩區域。而地動帶來的建筑傾圮,更是給人帶來一種“高空墜落”的驚駭。當大災難發生的時辰,人們往往就會在這種驚駭下做出一些不睬性的行為。
2013年雅安地動時,就有人因過于驚駭地動選擇直接跳窗逃生。成果樓沒塌,人卻因為跳樓摔死了。
面臨地動,若是我們身處高層建筑的較高樓層之中,把握合理的應對方式很主要。
起首我們要明白的是,現行的建筑設計尺度,對建筑物的抗震設計都進行了要求。建筑物需要知足“小震不壞,中震可修,大震不倒”的要求。這一要求按照設計地域的汗青地動環境,要求設計的建筑在受小震影響后不會損壞或不需補綴仍可繼續利用;在中震感化后可能發生必然的損壞,但經一般補綴或不需補綴仍可繼續利用;在大震感化時,可能發生重大粉碎,但不致傾圮或發生危及生命的嚴重粉碎。
假如建筑都知足現行規范的要求,在大震感化下也不會發生傾圮,那顯然身處高層也不會出格危險。這種環境下,注重庇護好頭部等懦弱部位,以免被異物砸傷。盡量待在封鎖固定的區域,期待地動曩昔,就可以最大水平地庇護本身的身體健康。
不外,“大震不倒”固然是我們的設計準則,但也不是說現有建筑就絕對不會發生傾圮。一種可能的環境是,地動的烈度出格大,跨越了該地域大震的設計烈度。這種環境固然罕有,但每次發生城市當作為很是慘烈的天然災難。例如汶川地動烈度達到了11度,遠超本地的設防烈度,帶來了很是慘重的人員傷亡。
另一種可能的環境是,所處的高樓自己質量上存在缺陷,甚至是“豆腐渣”工程。在2008年汶川地動之后,國度增強了對建筑防震設計的審核,建筑整體的防震機能都有所晉升。但2008年之前建當作的建筑,其抗震機能并不是出格的有保障。
在地動發生時,除非可以在十幾秒內敏捷跑到戶外坦蕩地帶,不然就謹記“就近遁藏”原則。
選擇遁藏區域時,盡量選擇衛生間等封鎖狹小,接近水管、可以形當作不變三角形空間的區域,注重庇護好本身的懦弱部門,免遭落石砸傷。
當建筑垮塌被掩埋之后,若是可能,第一時候將身體調整為較為省力的姿勢。期待外界傳來搜救旌旗燈號后,經由過程敲擊石甲等體例進行答復。
△地動自救(圖片來歷:Veer圖庫)
在災難面前,每一個生命都很貴重。
但愿大師切記,地動發生時,假如您住在建筑高層,不要往上跑也不要往下跑,就近找到最合適的避險地址,才最為主要!
當然,最但愿的是,大師都用不到這個建議。
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