5月12日14时28分,我国四川汶川发生了一次历史罕见的大地震,震级达到里氏8级,最大烈度达到11度。
强烈地震突如其来,顷刻间,房屋大面积倒塌,造成人员伤亡惨重。截至目前,这次地震已造成650多万间房屋倒塌,2300多万间房屋损坏,北川县城、汶川县映秀镇等部分城镇夷为平地。
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地震对于建筑物为何会拥有如此巨大的破坏力?地震中决定房屋损毁的因素究竟有哪些?灾区新建房屋应当注意哪些问题?记者带着这些问题,采访了我国建筑领域的专家——清华大学建筑设计研究院副总工程师马宝民、贺小岗。
记者:人们常说,地震来袭时地动山摇,房屋随之倒塌。那么,地震到底是以什么方式来破坏建筑的?
专家:用“地动山摇”“山崩地裂”来描述地震到来时的情形一点也不过分。由于建筑物依附在地球表面,建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。简单地说建筑物破坏有三种方式:上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候,还是三种方式的复合作用。
地震波传播方式有纵波、横波、面波,由于地球表层岩性的复杂性,传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。
纵波使建筑物上下颠簸,力量非常大,建筑物来不及跟着运动,使底层柱子和墙突然增加很大的动荷载,叠加建筑物上部的自重压力,若超出底层柱、墙的承载能力,柱、墙就会垮掉。底层垮掉后,上面几层建筑的重量就像锤子砸下来一样,又使第二层压坏,发生连续倒塌,整个建筑直接“坐”下来,原来的第三层瞬间变为“第一层”。
面波使建筑物水平摇摆,相当于对建筑物沿水平方向施加了一个来回反复的作用力,若底部柱、墙的强度或变形能力不够,就会使整栋建筑物向同一方向歪斜或倾倒,在震区常常看到这种现象。
第三种作用是扭转。引起扭转的原因是有的地震波本身就是打着“旋儿”过来的,也有的情况是因为面波到达建筑物两端早晚的时间差引起的。这种情况引起建筑物扭动。建筑物一般抗扭能力较差,很容易扭坏。震区有的房子角部坍塌,多属这种情况。
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