地震来了，高层住户该怎么办？知道这个能救命

吉吉喆

今天是 5 月 12 日，汶川地震 12 周年，也是我国第 12 个防灾减灾日。在这个特殊的日子里，让我们再次关注地震这个话题。
随着经济的发展，建筑的高度不断增加，地震带来的潜在威胁也越来越大。那么地震发生时，是建筑底部更容易被破坏，还是顶部更容易被毁坏？到底该往上跑还是往下跑？高层住户该怎么办？
要回答这些问题，需要先了解地震是如何导致建筑被破坏。


现代城市中的众多高层建筑
（图片来源：veer 图库）
Part.1
为什么地震波会导致建筑倒塌？
与金门大桥发生特殊振动的原因一样，地震导致建筑破坏的主要原因也是共振。
共振，是指一个物体的振动，会带动另一个物体的振动。二者的振动频率越接近，共振产生的振动幅度会越大。同时，共振具有累加效应，当阻力较小时，持续性的共振会导致振动幅度越来越大。
一根细杆，仅仅是猛烈地挥动一次，并不一定会被晃断。但是，如果周期性地晃动杆子，杆子的振动幅度就会被我们越晃越大。当挥动频率和杆子自身的固有频率较为接近时，这种变化就会特别明显。
高层建筑，因其较为细长的特点，可以看作是屹立在大地这张 " 桌子 " 上的细长 " 积木 "。大部分时候，大地这张桌子都是不会大幅移动的。但是当地震发生，大地这张 " 桌子 " 会大幅度晃动，桌子上的 " 积木 " 也会被带着来回晃动起来。而当晃动的频率与建筑的固有频率较为接近，且地震作用力极大的时候，建筑的晃动频率就会越来越大，并导致最终发生倒塌。

Part.2
建筑倒塌时，
哪部分更容易被破坏？
我们身处高楼，突发地震的时候，很多人想到的第一一个问题是，往上跑还是往下跑？
要做出正确的决策，我们需要先了解，地震发生时，建筑的上层和下层哪部分更容易被破坏？


地震后的雅安
（图片来源：百度百科）
事实上，地震发生时，与高层相比，底层反而更容易破坏。
我们可以用晃动细长的杆子来理解。来回晃动一根杆子，杆子顶部来回移动的幅度更大，但是受到的力会更小；而底部来回移动的幅度更小，但受到的力会更大。地震发生时，底部受到的剪力会更大。所以，在建筑设计的时候，考虑到剪力的不均匀分布，会对底层进行加固设计。地震的剪力分布不确定性更大，相比于高层，底层更容易被破坏。


某框架结构地震荷载作用下剪力分布图
（图片来源：道客巴巴）
但是，需要强调的是，底层建筑比高层建筑更容易被破坏，并不意味着高层更安全。
这里需要考虑两种情况，其一，如果建筑发生了粉碎性的倒塌破坏，基本上高层和底层都是一样的危险。并且高层部分在坠落的过程中会产生更大的动能，高层碎石坠落带来的危害也会更大。但这种情况下，处于高层，在救援的时候可能更容易被挖掘搜救出来。
当地震不会完全摧毁建筑的时候，总体上讲高层更难发生局部破坏，则更安全一点。
所以，合理地选择地震应对策略就更为重要。
Part.3
身处高层建筑中，
如何应对地震？

地震一般是猛烈而迅速的，大部分身处高层的人无法及时逃离到户外开阔区域。而地震带来的建筑倒塌，更是给人带来一种 " 高空坠落 " 的恐惧。当大灾难发生的时候，人们往往就会在这种恐惧下做出一些不理性的举动。
2013 年雅安地震时，就有人因过于恐惧地震选择直接跳窗逃生。结果楼没塌，人却因为跳楼摔死了。
面对地震，如果我们身处高层建筑的较高楼层之中，掌握合理的应对方法很重要。
首先我们要明确的是，现行的建筑设计标准，对建筑物的抗震设计都进行了要求。建筑物需要满足" 小震不坏，中震可修，大震不倒 "的要求。这一要求根据设计地区的历史地震情况，要求设计的建筑在受小震影响后不会损坏或不需修理仍可继续使用；在中震作用后可能产生一定的损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用；在大震作用时，可能产生重大破坏，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
假如建筑都满足现行规范的要求，在大震作用下也不会发生倒塌，那显然身处高层也不会特别危险。这种情况下，注意保护好头部等脆弱部位，以免被异物砸伤。尽量待在封闭固定的区域，等待地震过去，就可以最大程度地保护自己的身体健康。
不过，" 大震不倒 " 虽然是我们的设计准则，但也不是说现有建筑就绝对不会发生倒塌。一种可能的情况是，地震的烈度特别大，超过了该地区大震的设计烈度。这种情况虽然罕见，但每次发生都会成为非常惨烈的自然灾害。例如汶川地震烈度达到了 11 度，远超当地的设防烈度，带来了非常惨重的人员伤亡。
另一种可能的情况是，所处的高楼本身质量上存在缺陷，甚至是 " 豆腐渣 " 工程。在 2008 年汶川地震之后，国家加强了对建筑防震设计的审核，建筑整体的防震性能都有所提升。但 2008 年之前建成的建筑，其抗震性能并不是特别的有保障。
在地震发生时，除非可以在十几秒内迅速跑到户外开阔地带，否则就谨记 " 就近躲避 " 原则。
选择躲避区域时，尽量选择卫生间等封闭狭小，靠近水管、可以形成稳定三角形空间的区域，注意保护好自己的脆弱部分，免遭落石砸伤。
当建筑垮塌被掩埋之后，如果可能，第一时间将身体调整为较为省力的姿势。等待外界传来搜救信号后，通过敲击石头等方式进行回复。


地震自救
（图片来源：Veer 图库）
在灾害面前，每一个生命都很宝贵。
希望大家切记，地震发生时，假如你住在建筑高层，不要往上跑也不要往下跑，就近找到最合适的避险地点，才最为重要！
当然，最希望的是，大家都用不到这个建议。
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