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权威详解汶川大地震:烈度几乎已经接近极限
华夏经纬网   2008-06-17 08:36:07   
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  5月12日发生的八级汶川地震是一场巨大灾难。此次地震不仅在震中区附近造成灾难性的破坏,而且在四川省和邻近省市造成大范围破坏,其影响甚至波及到全国绝大部分地区乃至境外,是新中国建立以来我国大陆发生的破坏性最为严重的地震。

  这次地震是在什么样的情况下发生的?为什么会有这么大的破坏力呢?地震是如何导致房屋倒塌的?为什么在同一个区域内,有的房屋没有损坏,有的房屋却完全坍塌呢?权威地震专家在接受记者专访时,对这些公众非常希望了解的问题进行了一一解答。

  此次地震最高烈度几乎达到极限

  “地震通常分为三大类,火山地震、陷落地震和构造地震。火山地震主要发生在火山活动期,陷落地震主要是由地球局部的坍塌引起的。前两类震级小、破坏小,引起大破坏的地震主要是构造地震。”四川省地震局研究员钱洪教授告诉记者,这次汶川地震正是属于构造地震。“构造地震是由于地壳的构造运动使岩石发生变形,从而聚集了大量的引力,当聚集的引力超过岩石的破裂强度的时候,岩石就突然破裂,引起震动,并且传到地面上来,导致地震。”

  据介绍,地壳深处岩石发生破裂产生地震的地方就称为震源,地震发生的源头以垂直方向投影到地面上来的点则称为震中。5月12日发生地震的震中差不多就位于汶川县的映秀镇。“震级和烈度是描述地震非常重要的两个物理参数。震级就是反映地震波的能量,也就是地震释放能量的大小。烈度反映地震对地面产生的影响和破坏程度的大小。”钱洪解释说,“随着地震离开震中区的距离不同,它产生的影响是不同的,离震中区近,影响就大,离震中区远,影响就减轻。所以,一个地震有一个震级,但是有不同的烈度。”

  结合四川中北部地区地质构造,钱洪对汶川大地震的原因进行了分析,他认为这是一次逆冲右旋型地震。“本次地震是千年不遇的特大地震,显著特点是震源浅,大概是十公里左右,震级高达八级,烈度最高达到十一度。这就造成有感范围大,东到上海,南到台湾。”钱洪用不同大小的石头掉到静止水面能产生的波浪来举例说,“大的石头自由落体到湖面后,产生波峰波谷之间高差就更大,波浪传的距离也远得多。这就是我们说的为什么,地震强度大就传得远的原因。 ”

  烈度大是造成震害严重主因

  “这次地震的极震区烈度达到了十一度,我们的烈度表里面总共分了十二度。”防灾科技学院院长薄景山教授告诉记者,汶川地震的最大烈度几乎已经接近极限,他本人也还没看见过十二度的地震,“在烈度表里只用了山河改观这句话来描述,烈度大、震动强是造成此次汶川地震震害严重的主要原因。”

  “这次地震震害比较重的地方基本上是沿着龙门山中央断裂带,破裂的长度至少是两百公里以上。地震波在传播的过程中会逐渐削减,所以靠近断裂带的地方受到的影响越大,破坏越严重。”薄景山表示,“破裂长,则释放出的能量就特别大,按照计算地震能量的公式,此次地震的能量相当于一千颗广岛爆炸的原子弹。”

  薄景山指出,严重的次生灾害也是此次地震震害严重的一个原因。川北特殊的地质条件引发了大量的山体滑坡,好多的建筑物包括桥梁就是被滑下来的各类山体埋掉或砸毁了。

  工程地质条件是破坏差异主因

  “为什么在同一个地区,有些房子倒塌了,有些房子没有倒塌呢?原因很复杂,和几个因素有关系,其中一个很重要的因素就是场地条件,我们说的场地条件指的是地下工程地质条件,比如说基岩的起伏是什么样的,第四纪土层分布是什么样的。”薄景山教授告诉记者,“这次我们在野外现场调查的时候也发现了这个问题。从龙门山山前的成都平原到龙门山山里面的这个部分,基岩的分布比较复杂,上面沉积的松散层也不均匀。”

  薄景山教授认为,工程地质条件是造成这种破坏差异的主因,“不同的场地条件造成地震波放大或减弱,因此在低烈度区也有高烈度的现象,造成房屋倒塌或严重破坏。而在高烈度区也有低烈度现象,房屋未倒塌或严重破坏,这就是同一区域内不同建筑受损情况不同的主要原因。”

  “一般来说,基岩在震动的时候,基岩要把能量传给上面的介质叫土层,地震波在土层的传播跟在基岩的传播完全是另外一种方式,土一般对地震波有放大的作用,而且地形越复杂,那地震波传来后会形成反射和折射,会加剧放大的效果。”薄景山表示,“在世界地震工程史上,像这么大范围的破坏不是很多,还有很多新的问题值得研究,特别是场地这一块儿。 ”

  房屋损坏不同原因非常复杂

  在灾区,楼房损坏的形态是不一样的,有整体垮塌,有部分松动,地震是通过什么方式来破坏地面建筑物的呢? “这个破坏很复杂,通常有三种情况。如果地处震源附近,当地震波来了之后房屋会上下震动,感觉是在颠,这就是纵波。如果离震源比较远,房屋会水平方向地左右摇摆,这次在成都和绵阳的城区就是这样感觉。”清华大学建筑设计研究院副总工程师马宝民研究员解释说,“还有一种是房屋在地震波作用下左右扭,原因有两个,一是本来地震波本身就是扭着来的。二是地震波虽然是水平传过来,但由于地面的土不一样,传播速度有快有慢,所以房屋就会扭。这样就造成有的只掉了一个角,有的就整体垮塌,有的则蹲下来。房屋损坏就是地震波不同的运动方式,造成不一样的破坏形式。”

  “相隔很近的两幢房屋,有的受损重,有的受损轻。这个原因是多种多样的,非常复杂。”马宝民表示,一是场地土对地震波的反应不一样,地基在基岩、土层是有差别的,比如都江堰这么一块大的地方,这片房屋和那片房屋差异很大;二是地震波是波浪性传递的,碰到峰顶受到的破坏就大,碰到谷底受到的破坏就小,还有这次地震爆发是三组强烈震动,横波、纵波各自传播速度也不一样,如果两个峰顶重合出现,破坏更大;第三每个房屋根据自身形体、尺寸、质量、承受等有各自的自振频率,如果跟地震波传播的自振频率相同,就会有共振效果,这很危险;第四跟房屋的朝向、方位也有关系,地震波传播方向对不同朝向的房屋所造成的破坏情况不同。东西走向房屋在朝向南的隔墙出现向西倾斜的张裂缝,南北走向房屋在东西朝向的墙体或走道护栏发生向东倒塌;五是跟建筑形状,方的、长的还是异型的有关;六是跟房屋的建筑结构有关,是砖混还是框架,如果是现浇铸的,抵御地震能力就比较强;七是房屋的修建年代,做没做抗震设防;八是看结构设计本身,有些房屋在设计时相对多留了点富余度,节点构造方面注意了,就能增强抵御能力;九是跟施工质量有关系;十是各次地震都有它一定的特性,唐山地震是高房屋倒得多,但这次汶川地震一些低层房屋倒的比较多,不少比较高的水塔、烟囱都没有倒塌,说明各次地震都有各自特性,导致房屋损毁的情况有差异。

  中国一直在不断提高设防标准

  众所周知,建筑的设防等级和其抵御地震灾难的能力有着直接的关系。中国建筑西南设计研究院高级工程师陈正祥教授告诉记者,建筑设防等级是和经济发展分不开的,新中国成立以来,国家就一直非常重视对地震灾害的预防。随着我国经济实力的不断增强,我国的抗震设防标准也一直在逐步提高。

  据介绍,1966年邢台地震后我国出了第一部抗震规范,只有三十页。唐山地震后又出了1978年版本的规范。改革开放后出了1989年版本规范,并明确了抗震设防目标,提出“小震不坏,中震可修,大震不倒”指导思想,体现了以人为本的精神。之后,又出了2000年版本规范,达到三百多页,内容在不断完善。

  这次汶川地震发生后,严格执行抗震规范的很多房屋经受住了考验,但也有一些达到标准的房屋倒塌。“本次地震是建国以来,震级最大,影响最广的特大地震,实际烈度远高于房屋抗震设防标准。”陈正祥表示,“这次重灾区的房屋建筑的抗震设防烈度为七度以内,按相应抗震设防烈度进行抗震设防的房屋难以抵御特大地震烈度高达九到十一度的破坏,出现倒塌在所难免。”

  灾区重建已经开始,需要要修建大量的房屋。陈正祥提醒,“希望买了新房屋的人,或者给老房屋搞装修要千万注意,不能为了气派而打掉隔墙,有些甚至打掉承重墙,破坏了圈梁,是非常危险的。还要请开发商注意,尽量避免薄弱环节出现,作为建设行政主管部门更要加强监管和复查。” (记者代朗)

来源:四川新闻网

转自中新网

 

责任编辑:虞鹰

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