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2023-01-25

当地球震动时 - 静力学和地震

我们工程师更喜欢静态的。 然而,在众所周知的地震地区,我们还必须处理动力学问题。 确保地震灾区建设项目的安全是我们的职责。 但是地震究竟是如何发生的,我们如何才能确保尽可能减少破坏呢? 在这一集中,您将学到更多。 请随时阅读!

为什么会发生地震?

数百万年前,地球上只有一个大陆。 由于地球内部的运动,它会逐渐撕裂,在液态岩石上形成独立的板块。 这就是我们今天所知道的大陆的起源。 众所周知,地球是圆形的,因此这些板块迟早会在地下深处再次相遇。

巨大的岩石层在撞击地面时会释放出大量的能量,您可以在地面上感受到这种力的影响。 地震通常持续几秒钟或几分钟,但足以造成严重破坏。 景观出现裂缝,破坏并没有在整个城市中停止。

如果发生地震,地震的强度是根据地震记录评估确定的。 对此有一个等级,可以对事件进行分类。 这会产生一个称为大小的值。 从一个值跳到下一个值意味着地震的震级增加了十倍甚至三十倍。 因此,8 到 9 级的地震相当于严重地震的 10 倍。

  • 4.0以下的数值: 通常没有损坏
  • 幅度超过 5.0: 一些严重的损坏
  • 震级超过 7.0: 大面积破坏性破坏

每天大约有1000 次较小的地震,但人类几乎没有注意到它们。 对于大型活动,情况有所不同。 我们已经提到了 21 世纪最著名的地震之一。

2011 年海地地震

2011年,海地发生大地震,造成数十万人死亡。 海地是世界上最贫穷的地区之一,位于加勒比板块和北美板块的交界处。 通常情况下,两个板在垂直方向上相互滑过,但通常情况下,实践并不一定遵循理论。

例如,加勒比板块每年向东移动约 20 毫米,并受到北美板块的挤压。 在技术上,这种转变称为拒绝。 40 年来,该路段一直非常安静,这是一个明显的警告信号。 毕竟这里曾经发生过历史性的地震

在海面以下大约 1 分钟 8 英里处,发生了这样的事情: 该地区发生了里氏 7.0级地震。 距首都仅 25 公里。 随后又发生了九次余震。 大部分建筑物被摧毁,整个贫民窟从山坡上滑落。 大约316,000 人死亡,310,000 人受伤,在这 1100 万人中几乎有 200 万人无家可归。 但是,一个已知地震带的地震怎么会夺去这么多人的生命呢?

没有针对这种情况的预防计划。 地震发生在天黑前一个小时左右,当时没有电。 基础设施匮乏、医疗设施简陋、药品短缺,以及卫生系统不完善,导致了暴力和抢劫。 这些情况夺去了更多的生命。

迄今为止,尽管有财政援助,但该地区尚未从中恢复过来。 腐败、贫困和暴力仍然是困扰海地的致命因素。 这是怎么回事?作为土木工程师,我们能否确保地震的影响不那么严重?

地震的形式

地震有多种形式。 如果发生火山活动,那么由于地球内部的运动会发生地震。 例如,冰岛经常要处理这种类型的地震。

我们星球上的大多数地震都是构造地震。 这是构造板块的交汇点,海地灾难就是这种情况。 当地壳移动到海平面以下时释放的能量也会产生海啸。

地下地质结构中存在许多空洞。 如果其中一个倒塌,就会发生所谓的塌陷地震。 2000 年和 2009 年在汉堡发生了类似的情况,盐丘即地下盐结构坍塌。

如何使建筑物抗震

地震是无法避免的自然现象。 即使采用今天的技术,地震预测也只能在地震发生前几秒钟起作用。' 充其量是从建筑物逃到一个大的空地或门框下面的时间。 所以我们只需要确保我们的结构尽可能地抗震

幸运的是,我们在德国只有少数几个地区有地震的危险。 欢迎您使用我们的地理分区工具,了解您所在的地区在多大程度上属于这些地区之一。 如果在施工规划中确定可能发生一定强度的地震,则在施工期间要注意所谓的延性。 这意味着建筑物必须能够承受适当强度的地震产生的变形,而不会导致结构失效。

荷载查询工具

例如,应避免使用仅由柱子支撑而几乎不被墙支撑的软弹。 当地面开始移动时,只有在支座上才会对建筑物造成太大的震动。 结构的失效将被预先编程。

此外,应使用尽可能长的支座,以免在紧急情况下剪切力太大而导致剪切裂缝。 刚度突变,即不同形状的构件之间的突然过渡,也会严重影响建筑物的稳定性。 此外,紧凑的设计是有利的,具有清晰的边缘并且没有巧妙的弯曲结构。

在发生地震时,振动会导致建筑物围绕重心旋转,即通常是平面图的中心。 理想情况下,结构的阻力中心也位于此处。 所以对称可以拯救一座建筑。 最重要的是: 静力学太多总比太少好! 如果一个结构构件失效,其他结构构件应能相应地对其进行缓冲。

规划工作就这么多。 还有什么可以使建筑物抗震? 在这里,我们将“隔震”一词引入空间。 这样就可以将建筑物与地下分离。 这是如何工作的? 当地面发生移动时,抗震支座会随之振动并吸收这些移动。 地震没有或几乎没有传递到隔断上方的建筑物。 甚至还有用于结构的减震器

结论: 建筑抗震

因此我们声明,我们可以通过地震记录对地球各个区域的地震危险性进行很好的分类。 这使我们能够预测建筑物在特定位置是否需要抗震以及在何种程度上需要抗震。 我们至少可以保护我们的建筑物免受自然地震的破坏,从而保护那里的人们的生命。

我们希望我们的技术能够及时可靠地预测地震,以便在紧急情况下尽可能多地安全。 Dlubal' 的结构分析软件可以帮助您测试和设计地震对建筑模型的影响。 通过这种方式,我们可以使使用我们的软件计算的建筑物更安全。

感谢您对这个重要的话题感兴趣。 我们期待在我们的播客的下一集中再次见到您-我们互相倾听或阅读!


作者

Ruthe 女士是市场营销部的文案,负责撰写有创意的文本和吸引人的标题。

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