假设地震高楼倒塌,站在楼顶会不会摔死?

高考志愿2022-06-26 12:01:56admin2

我来试试解答。

先给出答案:会摔死。根据提问,我们假定以下条件:

①破坏因素是地震,假设地震烈度足够大。②高层建筑,高度很大。③钢结构或者钢筋混凝土结构,结构体系较好。

地震波

地震实际上可以看作是一种能量的传播。由震源向四周传播,是一种弹性波。和声波很接近,也称地声波。按照传播方式,分为体波(包括纵波P波,横波S波)和面波L波。

地震波的传播和作用机理比较复杂,但是从建筑破坏的角度分析,一般认为其属于脉冲波,剪切波在起作用,也就是横波。这种假定是假设建筑物远离震源。

实际上,若建筑物在震源正上方(纵波起主要作用),地震影响力极大,建筑破坏更加剧烈,人在顶楼大概率会和建筑物玉石俱焚。

所以我们就分析一般的远震或极远地震。

相对中国的极远震分布

相对我国地震台网的地理分布,极远震的震中地区主要是南美洲中美洲和北美洲的(阿拉斯加除外)大部地区。也包括大西洋中部和南部。对于我国西部边疆省、区台站(喀什,乌鲁木齐、拉萨等),还有南太平洋包括新西兰等地区;

对于一般远震最多涉及台网所在的半个地球或略大一些范围,而对于极远震,面对的是全球,其中最难的是△105°—144°间,可供选定的第一个震相既多又模糊。对于单台分析,确定初至震相最难;对于多台定位,计算不收敛,几何图分散;

识别极远震震相之所以困难,主要是复杂的地球结构和速度分布所决;

震源定位困难,是由于我国地理位置的自然局限所致。我国台网分布总面积不到地球总面积的百分之二(0.018);台网张角相对很小。

地震的作用强度一般根据地震反应谱曲线来分析计算。

对于远震尤其是极远震,其传播路径比较复杂。

综合来说,对于高层建筑,尤其是钢筋混凝土结构,主要是剪切效应。剪力墙结构就是基于水平地震波的剪切效应而设计。

我们来看一下高层建筑在特大地震下超高层建筑队倒塌模拟图。

不同地震动输入下的倒塌模式

(a) El-Centro 波输入(PGA=19.6 m/s2)倒塌模式; (b) 上海波双向输入(PGA=9.8 m/s2)倒塌模式

El-Centro 波归一化加速度时程和弹性反应谱

El-Centro 波(PGA=19.6 m/s2)作用下结构顶点位移(倒塌时程曲线)

对比分析曲线

可以看出倒塌速度很快。即使人紧紧抓住建筑物某构件,依然会做高速曲线运动,按照人体的抵抗强度,基本上没有生还可能。

对于高层建筑而言,在地震波的影响下,底部的应力特征更加明显(底部剪力法),而顶部应变(动力效应)特征更加明显(鞭梢效应)。

因此,高层建筑在地震作用下倒塌,会摔死。

以上供参考,不详之处,欢迎加关注讨论交流。

陆华纲. 超高层筒体结构模型地震模拟振动台试验研究. 硕士学位论文. 大连: 大连理工大学, 2002卢啸等. 特大地震下超高层建筑的倒塌模拟 国家自然科学基金重大研究计划重点项目. 北京:清华大学. 2011

不知道,没遇到过情况,如果地震了,我相信不会有人往楼顶跑!

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