墨西哥震灾的祸首:谐振
【英国《新科学家》周刊文章】建筑物的自然振动频率、土壤特性以及地震三者的配合,造成了墨西哥市的大震灾。如今,专家们说:需要新的建筑法规了。
去年九月十九日,墨西哥市遭到一次巨大的地震侵袭,造成了非常大的灾害。在这次地震中,一种称为“调谐”的现象,造成墨西哥市建筑物有高度选择性的损坏。受害最严重的是八到十五层的细高大楼,因为这些建筑物的自然振动频率及其建筑基地的土壤振动特性,都与传抵墨西哥市的地震波非常谐合。
在许多实例中,损坏与否同建筑物的新旧,甚至建造的好坏,皆甚少关连。是否遵照该市的建筑法规似乎也无多大差异。许多造得很差的建筑物却未受到损害。
建筑物是否倒塌的主要因素,在于它将地震波放大或加大到何种程度。在过去一九五七、一九七八及一九七九年所发生的地震中,因为地震持续时间比起去年九月十九日的地震短了很多,此种放大效应受到限制。这次地震持续时间长达三分钟,其中剧烈震动时间超过了六十秒钟以上。
当地震波到达墨西哥市下面的岩石基盘时,地震力弱得只有约0.04g左右,相当于重力加速度值的二十五分之一。若只是停留在这样的程度,那么损害就有限了。这些依法规设计建造的结构物,足以经得起0.049的地震加速度。但当震波经过粘土层到达地表时,其地动加速度即增加到0.2g。既使如此,这个加速度值在比较上仍是低的。例如,美国加利福尼亚州因皮里尔河谷地震,其加速度值曾经有过0.7g的纪录。
真正造成重大损害的是“地震波”结合了“建筑物”与“粘上层”两者的自然振动特性。
建筑物的自然振动放大了震波,由原先的0.2g放大了五至六倍达到1一1.2g,远远超过了建筑物设计时所能抵抗的程度,甚至超过了法规所制定的标准。
加利福尼亚州大学帕克校区土木工程教授伯特罗说:“耐震建筑法规需要修改了,墨西哥市的建筑法规并非依照此类地震而制订的。”
伯特罗说道:为了抵消放大因素,在易于发生地震的地区,建筑物的建造,应使其与土壤有不同的共振频率。

相关文章
头条焦点
精彩导读
关注我们
【查看完整讨论话题】 | 【用户登录】 | 【用户注册】