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震级、烈度和抗震设防烈度三个大家超级容易弄混淆的概念。
里氏震级是两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特(CharlesFrancis Richter)和古登堡(Beno Gutenberg)于1935年提出的一种震级标度,是目前国际通用的地震震级标准。
按震级大小可把地震划分为以下几类:
弱震震级小于3级。
有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5级。
中强震震级大于4.5级、小于6级(如彝良地震)。
强震震级等于或大于6级(如玉树地震)。
其中,震级大于等于8级的又称为巨大地震(如汶川地震)。
地震震级与地震烈度是不同的概念。
地震烈度是指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响破坏的强烈程度,是衡量某次地震对一定地点影响程度的一种度量。同一地震发生后,不同地区受地震影响的破坏程度不同,烈度也不同,受地震影响破坏越大的地区,烈度越高。判断烈度的大小,是根据人的感觉、家具及物品振动的情况、房屋及建筑物受破坏的程度以及地面出现的破坏现象等。影响烈度的大小有下列因素:地震等级、震源深度、震中距离、土壤和地质条件、建筑物的性能、震源机制、地貌和地下水等。例如,在其它条件相同的情况下,震级越高,烈度也越大。地震烈度(麦加利地震烈度)是表示地震破坏程度的标度,与地震区域的各种条件有关,并非地震之绝对强度。地震烈度由意大利火山学家Giuseppe Mercalli于1902年提出,从感觉不到至全部损毁分为1-12度。5度以上才会造成破坏。
每次地震的震级数值只有一个,但烈度则因观测地点的不同而异。
为达到抗震效果,在工程建设时需对建筑物进行抗震设计并采取抗震措施。
抗震设防烈度指的是(国家标准)规定一个地震烈度称为作为当地抗震设防的依据。一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震参数区划图的地震基本烈度。
最容易误会的地方就是用地震的震级来衡量建筑的抗震能力——所以通常要描述建筑的抗震能力正确的方式是用地震烈度来进行表述,描述为这个建筑能抗几度的地震,而非抗几级的地震;而某个城市街道的抗震设防标准应该用抗震设防烈度来表述,描述为XX城市XX街道为X度设防区。
因为地震有很大的不确定性以及抗震设防烈度的设置通常有局限性,所以当抗震设防低的区域发生更高烈度的地震时,传统建筑常常就扛不住了——这个时候就需要抗震安全余量更大的减隔震技术上场了。
那么为什么要用柔性的减隔震技术抗震呢?
按照目前全球的科学技术水平,地震存在着不可预测性,即不知道何时何地将发生多大的地震。
在上述的前提下,咱们目前占主流的传统抗震存在着主要几点无法调和的痛点:
1、如果全国按照传统“硬碰硬”的抗震模式全面提高各地的抗震设防标准,那么将造成建筑成本大幅提高,建筑功能大幅受限的情况;注:理论上实心的混凝土(加钢筋)最为抗震,为了提高建筑性能将牺牲很多空间以加强梁柱,会出现类似上图所示的狭小的卫生间等设计(甚至有一些设计把淋浴头都安装到马桶上方)。日本很早期的抗震理念也有这么设计过抗震建筑。
2、即使是全面提高各地的抗震设防标准,建造出坚固的房屋,但是这种坚硬的外壳对内部的血肉之躯以及各类物件友好程度可想而知;注:在美国洛杉矶地震中洛杉矶Olive view医院并没有倒塌,但是内部的贵重仪器损失损毁严重,人员也没有少受伤的
3、再次就是传统抗震的安全余量非常有限,一旦低烈度设防区发生更高烈度的地震,那么一般后果都挺严重。从历史数据上来看:
发生在我国的唐山大地震、汶川地震、玉树地震、雅安地震等跟其它我国知名大地震一样,都是发生了超设防的地震。
以汶川为例:汶川地震前设防是7度相当于震中5级地震,而发生的是破坏度11度的8级地震,地震级别每相差一级大约是31.6倍的关系,也就是说作用在汶川的地震能量级别是我们设防的3万多倍!
此次四川宜宾长宁地震是在设防6度的地方发生了7度的地震,这个时候传统抗震就是非常苍白乏力的。
减隔震是成熟的建筑抗震技术,在新西兰、智利、日本、美国等发达国家广泛运用,区别于传统硬碰硬的抗震技术,它通过以柔克刚的方式消耗或者隔离地震能量(有非常充足的安全余量),从而起到保护建筑本身和内部人员生命和财产的目的。
全球大量案例证明,采用减、隔震手段才能根本解决问题。日本从2011年311大地震后新增的高层建筑和大型公建100%采用减隔震技术,这也一定是未来中国的状况!
国家在纪念唐山大地震40周年的会议中指出:把注重灾后救助改变为注重灾前预防,这正好是震安科技的发展方向。
古时候有地震嘛,不知道