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关于震级及震中烈度

通常所说的建筑物抗震设计不是针对震级而是针对烈度而言,设防烈度8度和能抗8级地震还差十万八千里呢。例如发生8级地震时,震中烈度往往达11~12度,对于一般浅源地震(震源深度小于70公里),震级与震中烈度的对应关系有个经验公式表示(相似的地质条件下,震源越浅破坏程度越大、烈度越高):
震级=0.58震中烈度+1.5

由这个公式估算,8级地震对应的震中烈度为11.2度,6级地震对应的震中烈度为7.76度(注意:这里指震中烈度)。震级每增加一级,所释放的能量增加30倍,烈度每增加一度,地面加速度约增加一倍。6级与8级,能量相差900倍,11度和8度,地面加速度相差8倍呢。算算看,若把建筑物设防烈度8度误说成能抗8级地震,误差会有多惊人吧。

一次地震,震级只有一个,而烈度各地不同,一般与离震中距离的远近、断裂带的走向以及当地地质构造情况有很大关系。去年汶川地震震级8级,震源深度14公里,位于震中的映秀镇和位于龙门山断裂带的北川县城震害最为严重,烈度达11度。而之前北川是按7度设防的。实际烈度高出设防烈度4度。

建筑物抗震设防的目标用通俗的语言是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,一些专家讲话时常提到它,内行一听很明了,外行却很容易误解,因为这里所说的大震很容易理解为烈度大了多少都不会倒,可实际这里指的大震只是高出设防烈度一度的情况。按目前抗震规范,结构内力计算时地震作用其实是按小震考虑的,所谓小震不坏,是指低于设防烈度一度时,构件内力接近弹性极限承载能力。发生中震(即所谓的地震设防烈度)时,结构的承载能力比小震增加不了多少,对多数建筑物而言,此时不是靠弹性计算而是靠采取抗震构造措施来保证结构的安全稳定性。从这一点可知,如果一个结构工程师只重视计算不重视抗震构造将可能带来灾难性后果。

可能有人疑惑,既然如此为何不改为“中震不坏,大震可修,巨震不倒”,甚至有人质问“我们能不能建不倒的房屋?”,其实谁不想这样呢,只是制定抗震设防目标不仅仅是技术问题,还与国家的经济承受能力密切相关。

建筑物抗震也许改为防震更贴切些,地震是自然现象,不可抗拒。我们所能做的只能是认识规律,顺应自然(其实目前对于地震规律还是个世界难题),高烈度区的建筑物尽可能别做那么花哨,简单规则些,把钱多花一点在结构安全需要的部位。
 

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