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建筑抗震等级之一运用篇

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建筑抗震等级之一运用篇

发布日期:2019-07-01 作者: 点击:

抗震等级是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据设防类别、结构类型、烈度和房屋高度四个因素确定,而采用不同抗震等级进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为一级至四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。在中国建筑业中,已经开始严格执行这个等级标准。 

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一.运用


1.里氏震级


里氏震级原先仅是为了研究美国加州地区发生的地震而设计的,并用伍德-安德森扭力式地震仪(Wood-Anderson torsion seismometer)测量。里克特设计此标度的目的是区分当时加州地区发生的大量小规模地震和少量大规模地震,而灵感则来自天文学中表示天体亮度的星等。


为了使结果不为负数,里克特定义在距离震中100千米处之观测点地震仪记录到的最大水平位移为1微米(这也是伍德-安德森扭力式地震仪的最大精度)的地震作为0级地震。按照这个定义,如果距震中100千米处的伍德-安德森扭力式地震仪测得的地震波振幅为1毫米(10^3微米)的话,则震级为里氏3级。里氏震级并没有规定上限或下限。现代精密的地震仪经常记录到规模为负数的地震。


由于当初设计里氏震级时所使用的伍德-安德森扭力式地震仪的限制,近震规模 ML 若大于约6.8或观测点距离震中超过约600千米便不适用。后来研究人员提议了一些改进,其中面波震级(MS)和体波震级(Mb)最为常用。


2.缺点和改进


里氏震级的主要缺陷在于它与震源的物理特性没有直接的联系,并且由于“地震强度频谱的比例定律”(The Scaling Law of Earthquake Spectra)的限制,在8.3-8.5左右会产生饱和效应,使得一些强度明显不同的地震在用传统方法计算后得出里氏震级(如MS)数值却一样。到了21世纪初,地震学者普遍认为这些传统的震级表示方法已经过时,转而采用一种物理含义更为丰富,更能直接反应地震过程物理实质的表示方法即矩震级 (Moment magnitude scale,MW)。


地震矩规模是由同属加州理工学院的金森博雄(Hiroo Kanamori)教授于1977年提出的。该标度能更好的描述地震的物理特性,如地层错动的大小和地震的能量等。


3.震级与能量


改进后的里氏震级直接反映地震释放的能量。其中级能量2.0×10^13尔格(2.0×10^6焦耳),按几何级数递加,每级相差31.6倍(准确地说是根下1000倍,即差两级能量差1000倍)。


目前世界上已测得的最大震级为里氏9.5级(1960年智利大地震)。另外引发2004年印度洋海啸的地震美国一监测机构称里氏震级为9.0级。


本文网址:http://www.gsytjc.cn/news/529.html

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