1
00:00:07,080 --> 00:00:10,586
地震一直是个很恐怖的现象

2
00:00:10,586 --> 00:00:14,051
当我们城市越成长
地震也造成更多人死亡

3
00:00:14,051 --> 00:00:17,720
因为最大的危险之一
就是倒塌的建筑物

4
00:00:17,720 --> 00:00:20,279
为什麽建筑物会在地震时倒塌呢?

5
00:00:20,279 --> 00:00:22,756
如何可以预防建筑物倒塌呢?

6
00:00:22,756 --> 00:00:24,994
如果你看過許多災難片

7
00:00:24,994 --> 00:00:26,101
你就可能知道

8
00:00:26,101 --> 00:00:29,573
建筑物倒塌是因为它们下面的地层

9
00:00:29,573 --> 00:00:32,977
剧烈摇动或甚至裂开所造成

10
00:00:32,977 --> 00:00:35,298
但是其实不是这样的

11
00:00:35,298 --> 00:00:39,374
首先，大多数的建筑物不是在断层线上

12
00:00:39,374 --> 00:00:43,966
而且，移动的板块比建筑物的地基深很多

13
00:00:43,966 --> 00:00:46,176
所以到底是怎么回事呢？

14
00:00:46,176 --> 00:00:50,077
事实上，地震的真相和地震对建筑物造成的结果

15
00:00:50,077 --> 00:00:52,065
有一点複杂

16
00:00:52,065 --> 00:00:55,282
为了要搞清楚
建筑师和工程师们使用模型

17
00:00:55,282 --> 00:00:59,778
例如以二维线条代表柱子和梁

18
00:00:59,778 --> 00:01:05,432
或用一条上面有圆形物如棒棒糖的东西
代表一个建筑物的质量

19
00:01:05,432 --> 00:01:09,280
即便如此简单的模型用来

20
00:01:09,280 --> 00:01:12,289
作为预测建筑物在地震时的反应
是很有用的

21
00:01:12,289 --> 00:01:14,553
它主要就是一个物理作用

22
00:01:14,553 --> 00:01:16,868
多数地震时的倒塌

23
00:01:16,868 --> 00:01:20,332
其实并不是因为地震本身所引起的

24
00:01:20,332 --> 00:01:23,259
而是，当建筑物下的地层移动时

25
00:01:23,259 --> 00:01:26,284
它使地基和低楼层移位

26
00:01:26,284 --> 00:01:28,975
然后震波传导至整个结构

27
00:01:28,975 --> 00:01:32,214
造成结构前后震动

28
00:01:32,214 --> 00:01:36,136
震荡的力道主要有两个因素：

29
00:01:36,136 --> 00:01:39,196
集中在建筑物底部的质量

30
00:01:39,196 --> 00:01:40,568
和它的坚硬度

31
00:01:40,568 --> 00:01:44,595
后者是造成某种程度的移位的力量

32
00:01:44,595 --> 00:01:48,155
加上建筑物的建材和柱子的形状

33
00:01:48,155 --> 00:01:51,207
坚硬度主要与高度有关

34
00:01:51,207 --> 00:01:54,105
较低的建筑物比较坚硬
移动程度较小

35
00:01:54,105 --> 00:01:57,347
较高的建筑物移动性就比较高

36
00:01:57,347 --> 00:02:00,557
你可能想那解决的方法就是
盖低一点的建筑物

37
00:02:00,557 --> 00:02:02,843
它们的摇动会比较小

38
00:02:02,843 --> 00:02:08,700
但是在1985年墨西哥市地震
就是一个证明并非如此的例子

39
00:02:08,700 --> 00:02:09,812
在那个地震

40
00:02:09,812 --> 00:02:14,022
许多6到15楼的建筑物倒塌

41
00:02:14,022 --> 00:02:17,999
奇怪的是附近的较低的建筑物没倒塌

42
00:02:17,999 --> 00:02:22,405
15楼以上的建筑物也损害较少

43
00:02:22,405 --> 00:02:24,555
那些倒塌的中型建筑物

44
00:02:24,555 --> 00:02:28,730
摇摆的程度比地震的震幅还大

45
00:02:28,730 --> 00:02:30,310
为什么呢？

46
00:02:30,310 --> 00:02:34,322
答案是［自然频率］

47
00:02:34,322 --> 00:02:35,988
在一个摆动的系统里面

48
00:02:35,988 --> 00:02:41,581
周波数是一秒内来回摆动的次数

49
00:02:41,581 --> 00:02:46,921
这是和一次来回摆动的秒数的周期是相反的

50
00:02:47,200 --> 00:02:51,763
建筑物的［自然频率］－
由它的质量和坚硬度所决定－

51
00:02:51,763 --> 00:02:55,330
是它的震動集中的頻率

52
00:02:55,330 --> 00:03:00,277
当建築物的质量增加
自然頻率降低

53
00:03:00,277 --> 00:03:03,835
堅硬度增加 震動也會加快

54
00:03:03,835 --> 00:03:06,192
以一個公式來表現這些之間的關係

55
00:03:06,192 --> 00:03:09,911
堅硬度和自然頻率是成正比

56
00:03:09,911 --> 00:03:14,184
質量和自然頻率則是成反比

57
00:03:14,184 --> 00:03:17,658
在墨西哥市的地震是
共振的结果

58
00:03:17,658 --> 00:03:20,198
地震波的频率

59
00:03:20,198 --> 00:03:24,535
正好与中型建筑物的自然频率相同

60
00:03:24,535 --> 00:03:27,456
正如在秋千的最适合点推一下

61
00:03:27,456 --> 00:03:31,211
接下来的每一个地震波扩大了

62
00:03:31,211 --> 00:03:33,052
建筑物往同一方向的震动

63
00:03:33,052 --> 00:03:36,616
造成它更加往那方向的摆动

64
00:03:36,616 --> 00:03:40,943
最后达到比原来更大幅的移位

65
00:03:40,943 --> 00:03:44,685
今天，工程师与
地质学家和地震学家共同合作

66
00:03:44,685 --> 00:03:48,702
在建筑物现场预测地震移动的频率

67
00:03:48,702 --> 00:03:51,626
以预防共振引起的倒塌

68
00:03:51,626 --> 00:03:55,023
他们考量土壤类型和断层的类型

69
00:03:55,023 --> 00:03:57,947
以及参考以往地震的数据

70
00:03:57,947 --> 00:04:00,997
低频率的震动对比较高


71
00:04:00,997 --> 00:04:02,865
和有弹性的建筑物造成更多的损害

72
00:04:02,865 --> 00:04:05,789
反之，高频率的震动威胁到比较低和

73
00:04:05,789 --> 00:04:08,553
高坚硬性的建筑物的结构

74
00:04:08,553 --> 00:04:11,316
工程师同时想办法吸收震动的方法

75
00:04:11,316 --> 00:04:14,947
以及用创新的系统防止建筑物变形

76
00:04:14,947 --> 00:04:17,423
地基的隔离是以有弹性的层次

77
00:04:17,423 --> 00:04:21,346
来将建筑物的其他部分从
地基的移动隔离开来

78
00:04:21,346 --> 00:04:25,225
让调整好的阻尼器系統取消共振

79
00:04:25,225 --> 00:04:28,536
以自然频率消除振盪

80
00:04:28,536 --> 00:04:30,303
来降低震动

81
00:04:30,303 --> 00:04:33,835
結論是：不是最坚固的
而是最聪明的建筑物

82
00:04:33,835 --> 00:04:35,265
可以屹立不搖