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地震发生时,低楼层VS高楼层到底哪个更安全?很多人都猜错了!

随着时代的进步,物质条件的丰富,使人们开始追求更加高端的生活,城市中拔地而起的高楼大厦正是这一现象最好的写照。地震,是自然界最可怕的打击手段之一。当地震来临时,我们发现那些高层建筑,总是摇摇欲坠,让人心惊胆战。因此,人们在发生灾难之后对此进行反思,开始思考住在摩登的高楼中的安全性。

世界高楼对比

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9月16日凌晨4:33时,四川泸州泸县发生了6.0级的地震,造成了一定的人员伤亡和财产损失。

泸县地震

当地震来临时,究竟是住在高楼层比较安全还是低楼层更容易逃生?高楼层真的就比低楼层危险吗?

地震的恐怖效果

地震,与海啸、台风、洪水同为自然界四大天灾之列,是人类不可抵抗的威力。当地震来临时,人们往往反应不及,一瞬间就被埋在了倒塌的建筑物里,因此地震才成为人类最害怕的灾难之一。那么地震是如何形成的呢?又是如何影响人们的生活?

泸县地震

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地震,由地球内部构造运动而引起的地壳震动。地震按照起因不同,分构造地震、火山地震、陨石地震等几种。其中由地壳震动引起的构造地震占所有地震的90%以上,唐山地震、汶川地震都是构造地震。由于我国大部分区域都位于亚欧地震带上,所以我国也是地震重灾区,自96年唐山大地震之后,我国又发生了56次6级以上的强震,其中震感最强烈的是08年的汶川大地震。

地震震级

地震发生时,给人类社会造成的最大伤害就是建筑物的倒塌。现代社会,凡事都追求更高、更快、更强,其中最容易展现国家现代化的工具就是那一幢幢高楼大厦。从上世纪中叶开始,世界各国就开始建设摩天大楼来显示国家的强盛,美国的纽约帝国大厦、我国的上海中心大厦,都是这样展现国家基建能力的“名片”。

纽约帝国大厦

但是,这些光鲜亮丽的摩登大厦在面对地震这样的天灾时,就成了甩不掉的烫手山芋。地震来临时,瞬间释放出一种巨大的破坏性能量,这个能量叫做地震波,当地震波传达到地面时,这些高楼大厦就像是泡沫做的一样,一下就倒了。

楼房在面对地震时的状态

高楼建筑在面对地震时,最危险的就是地震波的作用。地震波,是地震的最直接表现,蕴藏着地震的巨大能量。但是说白了就是一种惯性力,跟平时司机刹车一样,一个没坐住就往前倾倒的惯性是一样的,是物体的固有属性。地震波主要分横波(S波)和竖波(P波),其中的S波是导致灾难发生,楼房倒塌的幕后黑手,而P波是传播速度最快的波。

地震波

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当地震波传达到地面时,由于S波是横波,会产生左右摇动,因此在地面的建筑接收到振动之后也会跟着振动,当地震波的频率与高楼的频率一致时就会产生共振现象。所谓共振,是一种物理现象,通俗点说就是一个物理系统在特定的,相同的频率下,以最大振幅做运动。因此,当地震波的振动频率与高楼的频率一致,就会产生更大的振动效果,外在表现就是大楼摇晃得更厉害了。振动时间越长,高楼倒塌的危险就增加一分。

共振

此外,在地震中高楼建筑还会产生一种“鞭梢效应”,这个效应通俗的解释,就是我们在甩鞭子时,总是在鞭子的顶端摇晃得最厉害。用建筑术语来说,就是当建筑物受到地震影响时,当顶端的建筑的固有频率与地震波频率接近时,就会产生强烈的振动,顶端位移加大。简而言之,就是说在地震时高层建筑的顶端最容易受到伤害,晃动的剧烈程度更大,更容易倒塌。

挥鞭

比如说,上世纪20年代我国宁夏海原发生8.5级强震,这场地震波及了千里之外的汾阳文峰塔,文峰塔的塔尖就在这场地震中折断倒塌,反而是底部没有塌陷只是有些裂缝。可见楼层越高越细长的建筑,鞭梢效应越强烈,顶端的摆动程度越大,越容易发生灾害。

那么,以此推断到底是高层容易逃生还是低层容易逃生呢?

低楼层还是高楼层更安全?

一般而言,高楼大厦里最危险的地方肯定是顶层,毕竟有着鞭梢效应,一旦发生地震是最容易倒塌的。那么高层和低层哪个更安全呢?小编想说都不安全。为什么?

地震对房屋的损害

首先,当地震来临时,地震波的传播速度非常之快,少则几秒多则几十秒的时间就达到了共振,建筑物很快就要倒塌,短短几十秒的时间怎么逃。所以那些认为住在低层更容易逃生的人,就走进了一个误区。就算你住在一楼,你从门口跑到外头也要花一、两分钟,当然如果你是短跑运动员那就另当别论。

此外,假使你真的跑出了楼房,但是到了外面你还需要跑到更开阔、平坦的地方才能安全。而在这一段时间里,到处都是高空危险物,四周都是摇摇欲坠的建筑。

地震应急避难场所

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而高层的也不是那么危险,除了顶楼以外,危险系数和低层差不多,可能稍微好一点。为啥呢?因为高楼建筑一般地基都比较深,整个建筑的稳定性较强,因此发生地震时,高层的摇晃程度虽然强,但是低层承受的力量大,容易发生塌陷。而当低层塌陷之后,高楼还会往下掉,把低层建筑压得更严实,生还几率更小。

不过,高层建筑也有其危险所在,就逃生路线来说,住在高层的人基本没有逃生时间。其次,大楼一旦发生倒塌,一定是向左右两边倒,到时候在高层的人都是直接飞出去的,比埋在地下的生还几率更小。

楼房避难层

因此,不论在高层还是低层,二者的危险系数相差不多,说安全都不安全。在地震来临时,最好还是按照政府宣传的逃生守则保护自己,有条件才逃生,没条件就在家里等待救援,不要脑子一热就跳楼逃生。

那么摩天大楼如何预防地震呢?其一,使用防震建筑材料加固地基,严格按照建筑规章制度建设高楼大厦。

阻尼器

其二,采用阻尼器等防震机械,预防地震。我国第一高楼上海中心大厦就采用了阻尼器,才能在台风这样的灾难下,仍然稳坐钓鱼台。

结语

随着技术的进步,我们对于地震这样的灾害有了更系统的、更精准的救援章程,对建筑物的抗震要求比较严格,各种抗震材料的应用也增加了高层建筑的安全性。并且,现在我们还有地震警报系统,对地震的发生有所警示。因此,对楼层的高、低选择可以放到一边了。面对地震更重要的是镇定、冷静,只要按照平时的训练我们是能够躲过灾难的。