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震级,烈度与结构抗震

已有 4124 次阅读 2013-2-4 10:46 |系统分类:观点评述| 抗震, 震级, 烈度, 结构

秦老师在他的博文《中国桥梁一般不防爆炸,但防不防地震啊?》提出了一个问题:“3.0级地震考虑,难道该大桥连一个3.0级地震都顶不住吗?
弱弱地问一下有关专家们,假设一个3.0级地震发生在桥地面下100m处,按照有关抗震规范,桥应该坍塌吗?

首先我不是什么专家,在科学网上我这种萝卜头是不敢冒充专家的。

秦老师,如果一个3级地震发生在桥面下100m处,桥能不能挡得住,还真是一个问题哦。

我们很少在报道中与实际中考虑过一个100m处地震的问题,因为地震的深度,以浅源地震为例更多的是10km。

我们是否可以把这个问题等价于下面的问题:

桥梁100m处的一个3级地震能量,相当于多大震级的10km浅源地震传播到桥址处的能量呢?

这个问题恐怕就比较复杂了。

那我们看看能不能简化另外一个问题,1公斤TNT在原位爆炸的能量,相当于10km外多少当量的TNT爆炸传播过来的能量呢?

是不是可以类似像太阳辐射一样,成一个球体传播,那半径为10km的球体的表面积与桥位面积比,那数量级相差太多了。


实际上震级只是衡量地震能量大小的一个量,能量的传播是一个耗散过程,而实际的地震工程中,大家更关心能量传播到桥址位置还有多大,所以在结构抗震中更关心另外一个量,烈度

简单来说,结构工程师更关心地震波传播到桥址处时,给基础带了多大的加速度激励。

我们说的设防等级也是烈度而不是震级。新闻报道中一直说某建筑能抗几级地震,这完全是错误的,如果地震原位释放,比原子弹能量大得多,哪个建筑能扛得住。

而至于震级和烈度的换算,恐怕没有一个很简单的关系。这与地震本身能力,地震波传播距离,场地特性等因素都有关系。

而一个2级地震的能量是否能够产生8度的地震烈度,从理论上讲完全是有可能的。









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