博文
古塔震裂后可能不倒且裂缝能合吗？
|||
前几天在科学网博客曾读过一篇文章（抱歉现在一时记不起来是哪位博主写的），说的是西安雁塔曾遭遇地震而开裂，但它不但没倒，而且在后来地震时其裂缝还闭合了。这让我想起2001年11月我在BBS饮水思源自己学院版与同学们灌水交流的一个话题。现对文字作一些修改后转载于此，供有兴趣的网友参考。
这次直研面试时（指2001年秋季学期），我曾问过一位同学这样的一个问题：
去年我在大理苍山脚下的三塔游览时，导游向我们介绍说：三塔是很灵验的，当年遭受强烈地震时，它们不但是裂而不倒，而且是被震出的裂缝在后续地震中竟又闭合了起来。对其他一些建于山上的古老寺庙建筑，也常有这种类似的震而不倒的传说。你说这种传说有可能是事实吗？（可依据于结构抗震设计原理）
两类场地的加速度反应谱示意图
a-硬场地，b-软场地；T(s)-建筑固有周期（秒）,A(g)-加速度（重力加速度）
同学们在BBS上讨论后，我写出的看法是：
大理三塔位于苍山、洱海之间，应归属于硬场地。（西安雁塔所在场地估计也属此类）
对于硬场地上的结构，其地震反应谱特征是在固有周期超过一定值后，地震作用会随其基本周期的增大而减小。具体对大理三塔这类起始刚度较大、固有周期较小的结构来说，当它们遭遇较强地震而开裂后，其结构刚度就经历了一个由高变低的过程，而基本周期将相应地由短变长。由图可见，在后续地震或烈度不高于主震的作用下，基本周期延长了的有裂缝的塔体结构所受到的地震作用放大效应比开裂前的要小（还与裂缝处能耗散更多的震动能量有关），这就有可能不至于使塔体倒塌，而此时裂缝两侧不同步小幅摇晃还有可能(但概率不大)使原来较宽的裂缝变得小起来，甚至看上去象是闭合了。
由上图可见，与硬场地情况基本相反，在软场地上，建筑被震裂后，其固有周期延长，则在后续地震时受到的地震作用放大效应会有所加强，从而更加容易遭受破坏。
以上只是对古塔传说的可能性做了很初步的定性分析。对具体的古塔建筑，必须根据其实际结构、场地和地震波等特性进行结构动力学计算分析，才能给出较为合适的结论。
顺便一提的是，利用上述原理，在近10多年来国内外有关科技人员试图研发通过在某些合适部位设置受震易损构件的建筑结构自身耗能减震技术。
====
附录：《建筑抗震设计规范》中的地震反应谱
Tg为场地特征周期（s）
设计地震分组 场地类型（自左由硬到软）
I II III IV
第一组（近震） 0.25 0.35 0.45 0.65
第二组 0.30 0.40 0.55 0.75
第三组（远震） 0.35 0.45 0.65 0.90
https://blog.sciencenet.cn/blog-39070-27255.html
上一篇：灾区考察专家请慎言
下一篇：关于房屋抗震加固
扫一扫，分享此博文
全部作者的精选博文
全部作者的其他最新博文
- • “寒蝉”之辨
- • 甘肃陇南市区县名称小议
- • K0试验确定土的卸载回弹参数辨析
- • 遗秋夕照
- • 早晨小区散步所见
- • 梅实初黄雨，水边林下阴