墨西哥震灾的祸首：谐振 [复制链接]

    【英国《新科学家》周刊文章】建筑物的自然振动频率、土壤特性以及地震三者的配合，造成了墨西哥市的大震灾。如今，专家们说：需要新的建筑法规了。
    去年九月十九日，墨西哥市遭到一次巨大的地震侵袭，造成了非常大的灾害。在这次地震中，一种称为“调谐”的现象，造成墨西哥市建筑物有高度选择性的损坏。受害最严重的是八到十五层的细高大楼，因为这些建筑物的自然振动频率及其建筑基地的土壤振动特性，都与传抵墨西哥市的地震波非常谐合。
    在许多实例中，损坏与否同建筑物的新旧，甚至建造的好坏，皆甚少关连。是否遵照该市的建筑法规似乎也无多大差异。许多造得很差的建筑物却未受到损害。
    建筑物是否倒塌的主要因素，在于它将地震波放大或加大到何种程度。在过去一九五七、一九七八及一九七九年所发生的地震中，因为地震持续时间比起去年九月十九日的地震短了很多，此种放大效应受到限制。这次地震持续时间长达三分钟，其中剧烈震动时间超过了六十秒钟以上。
    当地震波到达墨西哥市下面的岩石基盘时，地震力弱得只有约０．０４ｇ左右，相当于重力加速度值的二十五分之一。若只是停留在这样的程度，那么损害就有限了。这些依法规设计建造的结构物，足以经得起０．０４９的地震加速度。但当震波经过粘土层到达地表时，其地动加速度即增加到０．２ｇ。既使如此，这个加速度值在比较上仍是低的。例如，美国加利福尼亚州因皮里尔河谷地震，其加速度值曾经有过０．７ｇ的纪录。
    真正造成重大损害的是“地震波”结合了“建筑物”与“粘上层”两者的自然振动特性。
    建筑物的自然振动放大了震波，由原先的０．２ｇ放大了五至六倍达到１一１．２ｇ，远远超过了建筑物设计时所能抵抗的程度，甚至超过了法规所制定的标准。
    加利福尼亚州大学帕克校区土木工程教授伯特罗说：“耐震建筑法规需要修改了，墨西哥市的建筑法规并非依照此类地震而制订的。”
    伯特罗说道：为了抵消放大因素，在易于发生地震的地区，建筑物的建造，应使其与土壤有不同的共振频率。