地震的震級(jí)

首先要了解*基本的信息，即地震的級(jí)別。就像08汶川是8級(jí)地震。

震級(jí)：是地震大小的度量，是地震釋放能量級(jí)別的對(duì)數(shù)表示。它可通過(guò)地震儀記錄的地震波的幅度計(jì)算得出。

地震的震級(jí)只有一個(gè)，而且越高，說(shuō)明地震釋放的能量越大。在世界上，包括我國(guó)在內(nèi)，絕大多數(shù)國(guó)家都采用“里氏震級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)。

將地震想像為地下埋設(shè)了炸藥，不同當(dāng)量的炸藥威力不同，這種炸藥的威力就相當(dāng)于地震的震級(jí)。

地震烈度：是指地面及房屋等建筑物受地震影響破壞的程度。即地震時(shí)地表宏觀物體破壞的程度，用“度”來(lái)表示。

可能你還是沒(méi)有搞清楚。那再把炸藥拿過(guò)來(lái)，把炸藥引爆，炸藥上部的房屋可能直接就倒了，震中區(qū)烈度*高，破壞*大；100公里以外的房子可能就是搖了搖，距震中越遠(yuǎn)，烈度越低，破壞程度也越小。

比如說(shuō)，1976年唐山大地震，震中唐山的烈度為11度，天津的烈度為8度，北京為6度，石家莊為5度。通常情況下，越靠近震中*大，越遠(yuǎn)離震中越小。

你還可以想象成一個(gè)靶子，震中就是靶心10環(huán)，外邊一點(diǎn)9環(huán)，再靠外8環(huán)。同樣的地震，震中烈度可能是9度，往外50公里可能降低到8度，再往外150公里可能降低到7度。由于地形地質(zhì)的不同，所以烈度的分布并不是個(gè)完*的同心圓，只是大致上遵循著越靠近震中越大的規(guī)律。

所以同一次震級(jí)的地震，可能造成不同烈度的破壞。

比如說(shuō)汶川地震，震中汶川的烈度為11度，茂縣的烈度為10度，錦竹為9度，什邡市為8度，都江堰為7度。也就是說(shuō)，越靠近震中地震烈度*大，越遠(yuǎn)離震中越小。判斷烈度的大小，是根據(jù)人的感覺(jué)、家具及物品振動(dòng)情況、房屋及建筑物受破壞的程度，以及地面出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象等。

實(shí)際工作中為了評(píng)定烈度的高低，制訂統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)均按12個(gè)烈度等級(jí)劃分烈度表。

1度；無(wú)感－僅儀器能記錄到；

2度；微有感－個(gè)特別敏感的人在完全靜止中有感；

3度；少有感－室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感，懸掛物輕微擺動(dòng)；

4度；多有感－室內(nèi)大多數(shù)人，室外少數(shù)人有感，懸掛物擺動(dòng)，不穩(wěn)器皿作響；

5度；驚醒－室外大多數(shù)人有感，家畜不寧，門窗作響，墻壁表面出現(xiàn)裂紋

6度；驚慌－人站立不穩(wěn)，家畜外逃，器皿翻落，簡(jiǎn)陋棚舍損壞，陡坎滑坡；

7度；房屋損壞－房屋輕微損壞，牌坊，煙囪損壞，地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水；

8度；建筑物破壞－房屋多有損壞，少數(shù)破壞路基塌方，地下管道破裂；

9度；建筑物普遍破壞－房屋大多數(shù)破壞，少數(shù)傾倒，牌坊，煙囪等崩塌，鐵軌彎曲；

10度；建筑物普遍摧毀－房屋傾倒，道路毀壞，山石大量崩塌，水面大浪撲岸；

11度；山川易景－房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毀，地表產(chǎn)生很大變化；

12度；毀滅－一切建筑物普遍毀壞，地形劇烈變化動(dòng)植物遭毀滅；

地震烈度同地震震級(jí)有嚴(yán)格的區(qū)別，不可互相混淆。震級(jí)代表地震本身的大小強(qiáng)弱，它由震源發(fā)出的地震波能量來(lái)決定，對(duì)于同一次地震只應(yīng)有一個(gè)數(shù)值。烈度在同一次地震中是因地而異的，它受著當(dāng)?shù)馗鞣N自然和人為條件的影響。如果震源越淺，則烈度一般就越高。

烈度的大小與地震震級(jí)相關(guān)，但并沒(méi)有明確的數(shù)值關(guān)系，而是因?yàn)槠渌鼦l件的不同而不同。簡(jiǎn)單說(shuō)，烈度是一個(gè)主觀性比較強(qiáng)的參數(shù)，跟震源深淺、地震類型、地質(zhì)條件等等都有關(guān)系，不同的地震會(huì)有不同的情況。正如世界上沒(méi)有兩片相同的葉子，世界上也沒(méi)有兩次相同的地震。同樣都是6級(jí)地震，一個(gè)震中烈度可能是7度，另一個(gè)可能會(huì)達(dá)到8度。

抗震設(shè)防烈度

抗震設(shè)防烈度是某個(gè)地區(qū)的屬性。比如說(shuō)北京的抗震設(shè)防烈度是 8 度，上海的抗震設(shè)防烈度是 7 度。

這個(gè)是怎么確定的呢？一定程度上，設(shè)防烈度的制定跟設(shè)防目標(biāo)相關(guān)。就拿北京來(lái)說(shuō)，先統(tǒng)計(jì)一下歷史上一定時(shí)期之內(nèi)影響到北京的歷次地震，看一下這些地震引起的北京地區(qū)的烈度分別是多少。比如說(shuō)1976年唐山地震是6度，某某年某次地震是4度，某某年某次地震是5度……然后再利用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，根據(jù)既定的可靠度目標(biāo)，比如說(shuō)，讓設(shè)防烈度大于這些已經(jīng)發(fā)生過(guò)的地震烈度的90%，繼而確定出一個(gè)設(shè)防烈度。換句話說(shuō)，這種情況下，所有可能發(fā)生的地震里，我能保證有90%的實(shí)際地震烈度都小于我的這個(gè)設(shè)防烈度。

現(xiàn)在的抗震規(guī)范，采用的是 50 年內(nèi)超越概率為 10% 的地震烈度作為抗震設(shè)防烈度。也就是說(shuō)，50年之內(nèi)，發(fā)生比這個(gè)設(shè)防烈度還大的地震烈度的可能性是10%。折算下來(lái)，也就是俗稱的「475年一遇」。

什么意思呢？475年一遇的地震，今年發(fā)生的概率是475分之*，也就是0.211%，今年不發(fā)生的概率是1減去0.211%，也就是99.789%。50年之內(nèi)都不發(fā)生這樣的地震，這個(gè)概率是 99.789% 的 50次方，也就是90%。而50年之內(nèi)發(fā)生這樣的地震的概率，則是 1 減去 90%，等于 10%。

也就是說(shuō)，我們的目標(biāo)是 475 年一遇的地震。100年一遇的地震，小意思，都在我們的設(shè)防范圍之內(nèi)，也就是俗稱的「小震不壞」；500年一遇的地震，剛剛好跟我們的設(shè)防目標(biāo)差不多，次要結(jié)構(gòu)可能會(huì)有小范圍破壞，但是主體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生大的破壞，也就是俗稱的「中震可修」；1000年一遇的地震，已經(jīng)超過(guò)了我們的設(shè)防目標(biāo)，但是盡量通過(guò)合理的構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)足夠的延性和塑性變形能力，爭(zhēng)取做到房子雖然變形很大，但不會(huì)整體垮塌，保證逃生通道和逃生時(shí)間，這也就是俗稱的「大震不倒」。

抗震等級(jí)

抗震等級(jí)是建筑結(jié)構(gòu)的屬性。比如說(shuō)，這棟樓的抗震等級(jí)是一級(jí)，那棟樓的抗震等級(jí)是二級(jí)?？拐鸬燃?jí)也可以在局部調(diào)整，比如這棟樓的抗震等級(jí)是三級(jí)，但是某一層或者某一個(gè)柱子的抗震等級(jí)是二級(jí)。

抗震等級(jí)當(dāng)然跟抗震能力相關(guān)，但并不是說(shuō)一級(jí)的就一定比二級(jí)的好。舉個(gè)類似的例子，汽車的碰撞試驗(yàn)，有五星的，也有三星的，但是并不是說(shuō)五星的就一定比三星的更好。一個(gè)五星的微型車，跟一個(gè)三星的大皮卡相比，孰高孰低還很難說(shuō)。

抗震等級(jí)也是如此，它取決于抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)重要性、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)高度。對(duì)于普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，

比如說(shuō)，上海的一棟高層住宅樓，采用剪力墻結(jié)構(gòu)，高度為100米。我們就去查表，上海設(shè)防烈度為7度，抗震墻結(jié)構(gòu)高度大于80米，所以是二級(jí)。再比如說(shuō)，濟(jì)南的一棟高層寫(xiě)字樓，框架核心筒。我們繼續(xù)查表，濟(jì)南是6度區(qū)，所以框架核心筒的框架部分是三級(jí)，核心筒部分是二級(jí)。

注意到，我們說(shuō)這張表適用于「普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)」，也就是所謂的「丙類建筑」。目前的抗震規(guī)范，已經(jīng)把中小學(xué)校舍提高到了「乙類建筑」。換言之，醫(yī)院、中小學(xué)校舍等等非常重要的建筑物，需要在這張表的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高，一般是查表的時(shí)候提高一個(gè)烈度。

比如說(shuō)，以上海為例，同樣是小于24米的框架結(jié)構(gòu)，如果是菜市場(chǎng)，那就按7度查表，也就是三級(jí)，如果是小學(xué)教學(xué)樓，那就要按7+1=8度查表，抗震等級(jí)為二級(jí)。也就是說(shuō)，同一個(gè)地區(qū)、同一個(gè)結(jié)構(gòu)類型、差不多高度的建筑物，中小學(xué)、醫(yī)院等等通常要比菜市場(chǎng)、普通辦公樓、住宅樓高一個(gè)抗震等級(jí)。

抗震等級(jí)有什么用呢？主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的各種內(nèi)力調(diào)整和構(gòu)造措施上。

比如一級(jí)框架結(jié)構(gòu)的角柱，*小配筋率需要到達(dá)1.1%，而四級(jí)的角柱，*小配筋率達(dá)到0.7%就可以了。也就是說(shuō)，在計(jì)算允許的前提下，抗震等級(jí)低的結(jié)構(gòu)可以用更少的鋼筋。

再比如說(shuō)，一級(jí)和二級(jí)框架結(jié)構(gòu)的角柱，箍筋必須全高加密，而三級(jí)和四級(jí)的角柱就不需要特殊處理。

總結(jié)

• 地震震級(jí)是地震的屬性，一次地震只有一個(gè)震級(jí)。

• 地震烈度是地震對(duì)某個(gè)地區(qū)的影響，震中高，越往外越低。震中烈度和震級(jí)有關(guān)。

• 設(shè)防烈度可以簡(jiǎn)單理解成某個(gè)地區(qū)475年內(nèi)所能發(fā)生的*強(qiáng)烈的地震烈度。如果實(shí)際發(fā)生的地震引起的烈度不大于設(shè)防烈度，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該要做到不發(fā)生永*性的、不可修復(fù)的的破壞。

• 抗震等級(jí)是建筑物的屬性，越重要、越容易受地震襲擊、越需要保護(hù)的建筑物，抗震等級(jí)越高，對(duì)抗震能力的要求也越高。