我国地处地震带上,是一个地震频发的国家,以世界陆地面积的7%,囊括了三分之一的大陆强震。我国境界每年都会发生许多次不同等级的地震。我国据记载,20世纪以来,中国境内共发生6级以上地震近800次,遍布全国除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有地区。
在这个9月,目前为止,四川泸州市泸县、台湾台东县、花莲县又相继发生了6级以上的地震。
地震本身并不致命,可怕的是,地震引起的房屋倒塌造成的严重伤亡。据统计,在世界范围内的130次大地震灾害中,90%~95%的伤亡是由于建筑物倒塌造成的。
而现如今繁华的都市中,建筑普遍都是高楼林立,且越造越高,越来越多的人身居高楼之中。如果地震来临,在同样的房屋抗震等级下,到底是在低楼层还是高楼层更安全,逃生概率更高一些呢?
地震与建筑物倒塌
地震来临时建筑物倒塌并非由于地面裂缝,而主要是因为共振。要知道任何物体都有它固有的频率,固有频率是由物体自身的因素(质量、外形、材质、密度等)决定的。
在外力的作用下使物体发生受迫振动,如果外力的频率跟物体的固有振动频率相近时,就会导致物体振荡幅度发生明显改变,那么就会引发共振现象。也就是说,共振现象就是一个物体(或系统)的振动引起另一个频率与之相同的物体(或系统)发生振动的现象,持续性的共振会导致振动幅度越来越大。
地震也有自己的频率、周期及振幅。而当地震波的振幅与建筑物的固有振幅接近或者相同时,就会产生共振。如果地震的持续时间长,建筑物受地震波被迫震动的摆动幅度就会急剧增加,出现晃动,能量越来越大,就会增加建筑物倒塌的概率。
不要以为低层建筑在地震中就比较不容易倒塌,其实如果一栋低层建筑的固有振幅碰巧与地震波的振幅“合拍”,那么地震对其的震动影响也会十分强烈,从而引发倒塌。
建筑物自身的振动周期与其结构的质量及刚度等自身属性有关。一般建筑,高度越高,结构基本自振周期长,频率就低;高度越低,结构基本自振周期短,频率就高。
而地震对房屋的破坏程度,也与楼房建筑所在的地域土地软硬程度有关。一般来讲,
若是在坚硬的土地上,地震波周期较短,与低矮楼房的自有震动频率接近,这将会导致低矮房屋更容易与地震产生共振而加重房屋震害;
如果是在松软的场地上,地震波的周期较长,和高层建筑的周期较相近,所以高楼的摆动幅度较大。
如今的小区,高层越来越多,一旦遇上地震,在同样的房屋抗震等级下,到底是高楼层还是低楼层更为安全呢?
地震时高层与低层,哪个更安全?
研究发现,大地震来临时,从地面开始晃动到房屋倒塌之间,仅有12秒的时间,这也被称为“黄金十二秒”。这对于身居低层的人来说,如果撤离速度够快,通过安全逃生通道还是有一线逃生的机会的。但如果跑不出去,有的人甚至来不及反应,大楼坍塌后,低楼层的人将会被埋在更深的位置,获救的几率也就更低。
其他楼层在地震时,电梯太危险,是不能乘坐的,必须要从楼梯逃生,距离较远,而且地震的晃动会加剧逃生人群的恐慌心理,奔跑求生时因震动变得更加困难。因此短短12秒的时间根本不足以让居住在高楼层的人顺利逃离,只能原地躲避。
不管是高楼层还是低楼层,在强度大的地震中,并没有谁比谁更安全,而是各有利弊。
高层建筑物在遇到地震时,一般来说,高楼层人员根本没有逃跑的机会,而楼梯倒塌时高楼层受到的冲击力要比低楼层大,但在倒塌埋藏的深度较小,获得救援的几率比较大;而低层建筑除了要面对自身的坍塌和地面的陷落,还有可能会受到周围高层楼梯的填埋,低楼层损毁的程度相对更深,不过如果反应及时,也是有可能在楼梯倒塌之前全身而退的。
不过呢,我国早就对地震多发区的建筑物的抗震能力提出了要求:小震不坏,中震可修,大震不倒。高层建筑在设计与建造时都必须按照严格的抗震标准执行,大多数高楼具有较强的抗震能力,在8级地震来临时能够做到屹立不倒。
只要是按照规定建造的符合抗震设防标准的楼房,如果房屋质量上没有问题,无论是高楼层还是低楼层,在地震中是可以支撑住的,都是比较安全的。
我国历次大地震中,房屋倒塌率最高、震害损失最大大多都发生在农村地区,主要原因就是农村房屋的抗震性能不足,农村房屋建设相关的抗震规范不多,缺乏正规的抗震设计,房屋施工质量不达标,不符合抗震设防标准,抗震性比较差。
对此,国家也在对有些农村地区的房屋,积极地进行合理评估和加固,以减轻地震带来的损害。
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