在城市碰到里氏震级8.0级那样的大地震,对25层以上的建筑有影响吗?(高层建筑在里氏8级地震中可能会受到影响,但倒塌的可能性取决于震源深度和距离震中的距离)

高层建筑在里氏8级地震中可能会受到影响,但倒塌的可能性取决于震源深度和距离震中的距离

在城市碰到里氏震级8.0级那样的大地震,对25层以上的建筑有影响吗?

在很多朋友看来,这个话题可能并没啥问题,但事实上这个话题中缺少几个关键因素,比如:

1、震源深度

2、距离震中距离

因为这两个参数之后会隐含另一个最为关键的因素,那就是地震烈度!只有地震烈度才很正表现所处位置受到的地震影响程度!这也是很多时候五级地震的破坏程度甚至比7级8级还要高,但当您查核这数据的时候,一般都能查到这个5级地震是浅源性地震,比如连10千米都不到,而0伤亡的7-8级地震发生的位置极深,甚至数百千米!

震级不高但伤亡极其严重的地震,各位请注意震源深度!而另一次里氏震级能够得上大地震级别,但伤亡却为零!2013年5月24日俄罗斯发生了一次地震,里氏震级达到了8.3级,震源深度在610公里的上地幔和下地幔交界处!因此对地面的影响最多也就摇晃了几下,几乎就没啥大事!

一、建筑物的抗震等级

我国在建筑物抗震方面是有一个体系要求的,根据建筑物的重要性以及结构类型,将建筑的抗震烈度区分为一到四级,分为很严重,严重,较严重与一般四个级别!比如在7度设防的区域,低于24米的抗震等级为三级,大于24米则为二级,大跨度的建筑则无论多少高度都为二级!

在这里必须要了解一个设防烈度,它指的是一个地区在过去50年内超过10%概率的地震烈的!

二、高层建筑的抗震技术

建筑物抗震从大的类别区分主要有两类,一类是被动抗争,比如增加结构强度,增加阻尼吸收震动等!如下图:

各处支撑增加阻尼吸收震动,当传播到建筑物内时已经消耗大部分,因此减轻了震动对建筑物的影响!除了这些之外,在刚性结构上增加阻尼吸收也是另一个方式。

无论是在桥梁还是高层建筑内,都能见到这些阻尼吸收装置,在这些装置的作用下,建筑物的抗震等级得以提高!

另一个方式则是在超高层建筑物的顶端增加质量球,以主动方式来抵消地震产生的震动与破坏!

苏迪罗台风期间101大厦内部质量球主动抗震技术对抗强风对大楼的摇摆作用,在很大程度上,这种水平摇摆非常类似于地震的横波,而地震中横波对建筑物的影响是最大的,大部分破坏都是横波所致!

三、有超高层建筑在地震中被彻底破坏的案例吗?

这栋建筑在地震中已经倾斜,但从整体结构看是比较完整的,在建筑物强度方面经受了考验,关键应该是软土基地基的问题,这是导致建筑物倾倒的重要原因,而高层及超高层建筑的打桩深度与地基处理是非常完善的,比如一般超高层建筑中,打桩深度为建筑物高度的10%,上海环球金融中心的打桩深度为80M,因此倾倒的可能性是比较小的!下面是一些在地震中倒塌的高层建筑案例:

1985年9月19日清晨7时19分,墨西哥城大地震(8.1级强震),2栋21层高楼都发生了折断式垮塌。

1990年7月16日,菲律宾吕宋岛发生7.7级地震,一座高层酒店完全坍塌,难以救援!

1995年1月17日上午5时46分52秒,日本阪神大地震(里氏7.3级),数栋二十几层的大厦发生溃缩式倾倒,但保持比较完整,仍然可以救援。

但据以上数据来看,坍塌建筑主要集中在30层以内,以上暂时还没有发生过类似的案例,因此从这点来看受影响是肯定的,但是否会导致倒塌则要看与震中的距离与震源深度了,假如在震中而且是浅源性的地震,那么有再高的主动抗震技术可能都无济于事,毕竟这个级别的浅源地震威力实在是太大了!

地震中,建筑物设计的8级地震设防与实际8级地震不同。

不受影响的只会是飘浮于空中,不属于牛顿管辖范围内的,作为一名专业设计人员,可以很负责任的告诉你,8级地震是灾难,不管几层的房子,也不管是什么结构形式的房子都一样,没有完全倒塌,也是七零八落。地球上有人类文明以来也没有过多少次8级的地震,我们国家据说从有文字记录有过18次(也不一定达到我们所说的8级),近现代真正的是5.12汶川地震,像唐山大地震是7.8级,6-7级的地震也有过一些,几本上5级以上就会产生破坏性。先普及一下震级划分:地震震级分为九级,一般小于2.5级的地震人无感觉,2.5级以上人有感觉,5级以上的地震会造成破坏。

1. 一般将小于1级的地震称为超微震

2. M≥1级,小于3级的称为弱震或微震

如果震源不是很浅,这种地震人们一般不易觉察。

3. M≥3级,小于4.5级的称为有感地震,这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破坏。

4. M≥4.5级,小于6级的称为中强震(如9·7彝良地震)属于可造成破坏的地震,但破坏轻重还与震源深度、震中距等多种因素有关。

5. M≥6级,小于7级的称为强震(如8·3鲁甸地震,2·6高雄地震)。

6. M≥7级,小于8级的称为大地震(如8.8九寨沟地震,4·14玉树地震,4.20雅安地震,7.18俄罗斯堪察加半岛地震)。

7. 8级以及8级以上的称为巨大地震(如5·12汶川地震,3·11日本地震)。

再看一下这些地震所产生的能量:

一级地震释放能量约是2.0×10^6焦耳,约是0.477千克TNT当量;

二级地震释放能量约是6.3×10^7焦耳,约是15千克TNT当量;

三级地震释放能量约是2.0×10^9焦耳,约是477千克TNT当量;

四级地震释放能量约是6.3×10^10焦耳,约是15吨TNT当量;

五级地震释放能量约是2.0×10^12焦耳,约是477吨TNT当量;

六级地震释放能量约是6.3×10^13焦耳,约是1.5万吨TNT当量;

七级地震释放能量约是2.0×10^15焦耳,约是47.7万吨TNT当量;

八级地震释放能量约是6.3×10^16焦耳,约是1500万吨TNT当量;

九级地震释放能量约是2.0×10^18焦耳,约是4.77亿吨TNT当量。

据了解1945年美国扔在广岛的“小男孩”原子弹TNT当量2万吨。8级地震,产生的能量相当于750个小男孩”爆炸,你可以想象它所产生的破坏力有多大。

建筑物在设计时是按当地的设防烈度来确定设计标准,这里说的烈度和震级是两完全不同的概念,震级是地震所产生的能量的大小,烈度是地震对建筑物的破坏程度,这里就包含了震源深度,震中距等的影响,按照设防烈度设计的建筑,高层,多层,标准是一样的,设计的原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,小震不坏就是当遇到低于本地区设防烈度的地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。中震可修就是当遇到本地区设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。大震不倒就是当遇到高于本地区设防烈度的地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

这里其实是一个复杂理论,我们一般说的8级地震和设计上说的8度设防是完全不同的,并不是8度设防就是来8级地震建筑就不会受影响。好多说法8度设防相当于6级地震的样子,其实也只是一种概念性的对照,那怕是这样,来六级地震,建筑物也已经处于“不倒”状态。

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