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科普丨地震是怎么破壞建筑物的?

信息來源:濟震微訊

 隨著經(jīng)濟的發(fā)展 

 建筑的高度不斷增加 

 地震帶來的潛在威脅也越來越大 

 建筑物的倒塌已經(jīng)成為地震最大的災(zāi)難之一 

現(xiàn)代城市中的眾多高層建筑
地震對建筑物的破壞原理

地震對建筑物的破壞作用主要有三種因素:振動破壞、地基失效破壞、次生效應(yīng)破壞。

1、振動破壞地震波引起的地面振動通過基礎(chǔ)傳遞到建筑物上,引起建筑物本身的振動。

建筑物耐受振動的強度有一定的限度,其破壞程度取決于地震力的大小;但地震波對建筑物的破壞作用很復(fù)雜,破壞程度常由許多因素綜合決定,包括地震波頻譜組成和延續(xù)時間,建筑物的材料性質(zhì),動力特性,以及地基條件和地形等環(huán)境因素。

2、地基失效破壞當(dāng)?shù)鼗鶑姸容^小或加速度很大時,地表層或下墊層可能達到屈服極限;此時巖石或土層不再具有完全彈性,將產(chǎn)生永久變形,進而導(dǎo)致地基承載力下降甚至喪失,地基產(chǎn)生變位、移動。

雖然地基破壞消耗了地震波的能量,減小了震動對建筑物的破壞;但地基失效同時又造成另一種災(zāi)害,如建筑物下沉、地基不均勻沉降和水平變位,進而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)破壞。

3、次生效應(yīng)破壞在特定的地質(zhì)、環(huán)境條件下,地震可能引起崩塌、滑坡或泥石流等次生災(zāi)害。在陡峭的山區(qū)或丘陵地帶,破碎的巖石和松散的表土可能由于地震所產(chǎn)生的振動與下臥的巖土層脫離,從而發(fā)生次生災(zāi)害;如果地震前發(fā)生大量、長時間降水,更易發(fā)生該類災(zāi)害。

規(guī)模巨大的崩塌和滑坡災(zāi)害可能摧毀地面的建筑物,掩埋坡下的居民點,造成大規(guī)模的破壞和傷亡;如果滑坡或崩塌造成河道阻塞,還有可能引發(fā)水災(zāi);而大型水體下及附近發(fā)生的大規(guī)模崩滑,也會對壩體及周邊建筑造成毀滅性破壞。

地震后的雅安
影響地震對建筑物破壞程度的因素

1、震級、震源深度、震中距震級越大,標(biāo)志著該地震所釋放出來的能量越大,對地面的破壞也就越明顯。一般情況下,震級等于或大于5級的地震,就會造成破壞。

震源深度越小,也就是震源越淺,地震波傳播到地面的距離越短,震源的能量消耗越少,傳播到地面上的能量越多,對地面的破壞程度越大。反之,震源深度越深,對地面的破壞程度越小。

2、場地條件一般情況下,震區(qū)的地形、地貌特征比較單一,地勢比較平坦時,則地震對震區(qū)建筑物的破壞就比較小;相反,當(dāng)震區(qū)的地形、地貌特征比較復(fù)雜,地勢陡峭時,則地震對震區(qū)建筑物的破壞就比較大。

地層狀況對地震的破壞程度起著相當(dāng)重要的作用,如果把建筑物建在活躍的斷裂帶上、巖層比較破碎,結(jié)構(gòu)不連續(xù)或不完整,則會加重地震的破壞程度;反之,如果把建筑物建在比較穩(wěn)定、比較完整的土層上,則會減輕地震的破壞程度。

3、建筑物自身抗震性能所謂建筑物和和構(gòu)筑物自身的抗震性能,是指建筑物和構(gòu)筑物的地基處理、外觀特征、建筑材料、結(jié)構(gòu)特點、其他構(gòu)件的質(zhì)量、自震周期及施工質(zhì)量等,這些都是影響建筑物和構(gòu)筑物抗御地震災(zāi)害的重要因素。

為了增強建筑物自身的抗震能力,我國制定了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等一系列抗震規(guī)范,規(guī)范對建筑物和構(gòu)筑物自身性能在設(shè)計上都有明確的規(guī)定,如要求建筑物的地基,最好結(jié)構(gòu)單一;外型布置宜規(guī)則、對稱;建筑物的結(jié)構(gòu)應(yīng)有一定的強度和韌性,而且其強度分布合理;建筑物自身結(jié)構(gòu)的剛度也要符合一定的標(biāo)準等等。

臺灣花蓮縣地震造成建筑物傾斜45度


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