地震频发该如何提高建筑抗震能力

台湾花莲县于九月十八日14时44分，一场6.9级的大地震，震源深度达10千米。这场大地震共发生15起重大灾情，其中包括花莲县玉里镇一栋三层楼房倒塌、高寮大桥倒塌等。在大地震之后，许多人来到广场上躲避，但是他们不知道如何是好，有些人甚至在家里盖上了毯子。为了更好的应付地震，我们可以做更多的准备。

地震是一种对人类社会的巨大破坏。当我们的城市变得更大时，地震带来的伤害也会增加。最大的威胁，莫过于房屋的坍塌。那为何在地震中大楼会坍塌？怎样才能防止大楼的坍塌？

 地震一直是给人类社会造成损失最大的一种地质灾害。

如果你曾经看过灾难电影，你也许会发现，由于地下的岩层发生了强烈的震动，或者崩塌了，但是事实并非如此。大部分建筑物都不在断裂线上，它们的活动范围远大于建筑物的基础。那么，究竟发生了什么？

关于地震和地震对建筑物的影响，有些复杂。为了弄明白这个问题，建筑师和工程师利用模型做了一些实验，比如把圆柱和横梁用二维阵列表示，或者用一个类似于棒棒糖的圆形物体来表示建筑物的质量。即使是这样一个简单的模型，它也可以用于预测建筑物在地震中的反应，因为它是一种物理活动。

大多数房屋在地震中倒塌，并非由于地震本身，而是由于建筑物下面的地壳运动，导致了基础和底层的位移。然后，这股冲击波就会扩散到整个建筑，让整栋大楼都在颤抖。

地震的力度主要来自于两个方面：一是建筑的地基质量和刚度，二是产生一定的位移。刚性不仅与建筑的材质及外形相关，还与其高度紧密相关，低层建筑一般都具有更强的刚度和更少的位移；大楼越高，移动越大。

所以，要不要建低矮的楼房呢？然而，1985年的墨西哥城大地震却恰恰说明了这一点。 

在这次地震中，很多6-15层的大楼都坍塌了，令人感到惊奇的是，周围的小楼没有坍塌，15层以上的楼房也没有受到太大的破坏。中等规模的倒塌房屋的晃动幅度超过了震级。

为什么？这个问题的答案是自然频率。在摇摆的体系中，频率就是一秒钟前后摆动的次数，也就是振荡循环的倒数。建筑的自振频率取决于其自身的重量和刚度，是其振动的综合频率。随着建筑质量的提高，其自振频率下降，刚度增大的振动速度也随之加快。

用公式表示，刚度与自振频率是成比例的，而质量与自振频率呈反比。墨西哥城的地震坍塌是由于共振而产生的，地震的频率和中等规模的建筑的自然频率是一样的，就像在秋千的最佳位置上轻轻一按一样，随后的地震会使建筑向同一个方向移动，使之变得更大，使之变得更大。 

如今，工程师们和地质学家、地震学家一起，在施工场地上进行地震活动的频率预报，以防止因共振造成的坍塌。他们根据以前的地震资料，综合了不同的土壤类型和断裂类型。较低的振动会对较高、较有弹性的建筑产生更大的破坏。相反，振动频率较高，刚度较大的建筑物会受到威胁。

对此，工程师采用创新的系统，既能吸收振动又可防止建筑物变形，在建筑物与地基之间用弹性层加以隔离，让阻尼器抵销共振，以固有频率消除振荡来降低震动。