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#船长专栏# 地震来了,高层住户该怎么办?知道这个能救命

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海创船长 海创船长 发表于

随着经济的发展,建筑的高度不断增加,地震带来的潜在威胁也越来越大。那么地震发生时,是建筑底部更容易被破坏,还是顶部更容易被毁坏?到底该往上跑还是往下跑?高层住户该怎么办?


要回答这些问题,需要先了解地震是如何导致建筑被破坏。

现代城市中的众多高层建筑

(图片来源:veer图库)


Part.1


为什么地震波会导致建筑倒塌?


与金门大桥发生特殊振动的原因一样,地震导致建筑破坏的主要原因也是共振。


共振,是指一个物体的振动,会带动另一个物体的振动。二者的振动频率越接近,共振产生的振动幅度会越大。同时,共振具有累加效应,当阻力较小时,持续性的共振会导致振动幅度越来越大。


一根细杆,仅仅是猛烈地挥动一次,并不一定会被晃断。但是,如果周期性地晃动杆子,杆子的振动幅度就会被我们越晃越大。当挥动频率和杆子自身的固有频率较为接近时,这种变化就会特别明显。


高层建筑,因其较为细长的特点,可以看作是屹立在大地这张“桌子”上的细长“积木”。大部分时候,大地这张桌子都是不会大幅移动的。但是当地震发生,大地这张“桌子”会大幅度晃动,桌子上的“积木”也会被带着来回晃动起来。而当晃动的频率与建筑的固有频率较为接近,且地震作用力极大的时候,建筑的晃动频率就会越来越大,并导致最终发生倒塌。


Part.2


建筑倒塌时,

哪部分更容易被破坏?


我们身处高楼,突发地震的时候,很多人想到的第一一个问题是,往上跑还是往下跑?


要做出正确的决策,我们需要先了解,地震发生时,建筑的上层和下层哪部分更容易被破坏?

地震后的雅安

(图片来源:百度百科)


事实上,地震发生时,与高层相比,底层反而更容易破坏。


我们可以用晃动细长的杆子来理解。来回晃动一根杆子,杆子顶部来回移动的幅度更大,但是受到的力会更小;而底部来回移动的幅度更小,但受到的力会更大。地震发生时,底部受到的剪力会更大。所以,在建筑设计的时候,考虑到剪力的不均匀分布,会对底层进行加固设计。地震的剪力分布不确定性更大,相比于高层,底层更容易被破坏。


但是,需要强调的是,底层建筑比高层建筑更容易被破坏,并不意味着高层更安全。


这里需要考虑两种情况,其一,如果建筑发生了粉碎性的倒塌破坏,基本上高层和底层都是一样的危险。并且高层部分在坠落的过程中会产生更大的动能,高层碎石坠落带来的危害也会更大。但这种情况下,处于高层,在救援的时候可能更容易被挖掘搜救出来。


当地震不会完全摧毁建筑的时候,总体上讲高层更难发生局部破坏,则更安全一点。


所以,合理地选择地震应对策略就更为重要。


Part.3


身处高层建筑中,

如何应对地震?


地震一般是猛烈而迅速的,大部分身处高层的人无法及时逃离到户外开阔区域。而地震带来的建筑倒塌,更是给人带来一种“高空坠落”的恐惧。当大灾难发生的时候,人们往往就会在这种恐惧下做出一些不理性的举动。


2013年雅安地震时,就有人因过于恐惧地震选择直接跳窗逃生。结果楼没塌,人却因为跳楼摔死了。


面对地震,如果我们身处高层建筑的较高楼层之中,掌握合理的应对方法很重要。


首先我们要明确的是,现行的建筑设计标准,对建筑物的抗震设计都进行了要求。建筑物需要满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的要求。这一要求根据设计地区的历史地震情况,要求设计的建筑在受小震影响后不会损坏或不需修理仍可继续使用;在中震作用后可能产生一定的损坏,但经一般修理或不需修理仍可继续使用;在大震作用时,可能产生重大破坏,但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。


假如建筑都满足现行规范的要求,在大震作用下也不会发生倒塌,那显然身处高层也不会特别危险。这种情况下,注意保护好头部等脆弱部位,以免被异物砸伤。尽量待在封闭固定的区域,等待地震过去,就可以最大程度地保护自己的身体健康。


不过,“大震不倒”虽然是我们的设计准则,但也不是说现有建筑就绝对不会发生倒塌。一种可能的情况是,地震的烈度特别大,超过了该地区大震的设计烈度。这种情况虽然罕见,但每次发生都会成为非常惨烈的自然灾害。例如汶川地震烈度达到了11度,远超当地的设防烈度,带来了非常惨重的人员伤亡。


另一种可能的情况是,所处的高楼本身质量上存在缺陷,甚至是“豆腐渣”工程。在2008年汶川地震之后,国家加强了对建筑防震设计的审核,建筑整体的防震性能都有所提升。但2008年之前建成的建筑,其抗震性能并不是特别的有保障。


在地震发生时,除非可以在十几秒内迅速跑到户外开阔地带,否则就谨记“就近躲避”原则。


选择躲避区域时,尽量选择卫生间等封闭狭小,靠近水管、可以形成稳定三角形空间的区域,注意保护好自己的脆弱部分,免遭落石砸伤。


当建筑垮塌被掩埋之后,如果可能,第一时间将身体调整为较为省力的姿势。等待外界传来搜救信号后,通过敲击石头等方式进行回复。



在灾害面前,每一个生命都很宝贵。


希望大家切记,地震发生时,假如你住在建筑高层,不要往上跑也不要往下跑,就近找到最合适的避险地点,才最为重要!


当然,最希望的是,大家都用不到这个建议。


出品:科普中国

制作:之遥

监制:中国科学院计算机网络信息中心

(本文中标明来源的图片已获得授权)

文章仅代表作者观点,不代表中国科普博览立场
本文来源于”中国科普博览“公众号(kepubolan)

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