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为什么建筑物在地震时倒塌 - 维奇·梅

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    地震一直是个很恐怖的现象
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    当我们城市越成长
    地震也造成更多人死亡
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    因为最大的危险之一
    就是倒塌的建筑物
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    为什麽建筑物会在地震时倒塌呢?
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    如何可以预防建筑物倒塌呢?
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    如果你看過許多災難片
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    你就可能知道
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    建筑物倒塌是因为它们下面的地层
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    剧烈摇动或甚至裂开所造成
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    但是其实不是这样的
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    首先，大多数的建筑物不是在断层线上
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    而且，移动的板块比建筑物的地基深很多
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    所以到底是怎么回事呢？
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    事实上，地震的真相和地震对建筑物造成的结果
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    有一点複杂
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    为了要搞清楚
    建筑师和工程师们使用模型
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    例如以二维线条代表柱子和梁
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    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
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    即便如此简单的模型用来
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    作为预测建筑物在地震时的反应
    是很有用的
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    它主要就是一个物理作用
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    多数地震时的倒塌
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    其实并不是因为地震本身所引起的
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    而是，当建筑物下的地层移动时
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    它使地基和低楼层移位
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    然后震波传导至整个结构
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    造成结构前后震动
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    震荡的力道主要有两个因素：
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    集中在建筑物底部的质量
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    和它的坚硬度
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    后者是造成某种程度的移位的力量
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    加上建筑物的建材和柱子的形状
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    坚硬度主要与高度有关
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    较低的建筑物比较坚硬
    移动程度较小
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    较高的建筑物移动性就比较高
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    你可能想那解决的方法就是
    盖低一点的建筑物
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    它们的摇动会比较小
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    但是在1985年墨西哥市地震
    就是一个证明并非如此的例子
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    在那个地震
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    许多6到15楼的建筑物倒塌
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    奇怪的是附近的较低的建筑物没倒塌
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    15楼以上的建筑物也损害较少
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    那些倒塌的中型建筑物
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    摇摆的程度比地震的震幅还大
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    为什么呢？
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    答案是［自然频率］
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    在一个摆动的系统里面
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    周波数是一秒内来回摆动的次数
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    这是和一次来回摆动的秒数的周期是相反的
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    建筑物的［自然频率］－
    由它的质量和坚硬度所决定－
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    是它的震動集中的頻率
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    当建築物的质量增加
    自然頻率降低
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    堅硬度增加 震動也會加快
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    以一個公式來表現這些之間的關係
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    堅硬度和自然頻率是成正比
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    質量和自然頻率則是成反比
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    在墨西哥市的地震是
    共振的结果
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    地震波的频率
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    正好与中型建筑物的自然频率相同
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    正如在秋千的最适合点推一下
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    接下来的每一个地震波扩大了
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    建筑物往同一方向的震动
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    造成它更加往那方向的摆动
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    最后达到比原来更大幅的移位
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    今天，工程师与
    地质学家和地震学家共同合作
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    在建筑物现场预测地震移动的频率
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    以预防共振引起的倒塌
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    他们考量土壤类型和断层的类型
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    以及参考以往地震的数据
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    低频率的震动对比较高
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    和有弹性的建筑物造成更多的损害
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    反之，高频率的震动威胁到比较低和
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    高坚硬性的建筑物的结构
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    工程师同时想办法吸收震动的方法
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    以及用创新的系统防止建筑物变形
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    地基的隔离是以有弹性的层次
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    来将建筑物的其他部分从
    地基的移动隔离开来
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    让调整好的阻尼器系統取消共振
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    以自然频率消除振盪
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    来降低震动
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    結論是：不是最坚固的
    而是最聪明的建筑物
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    可以屹立不搖
Title:
为什么建筑物在地震时倒塌 - 维奇·梅
Description:

在此观看完整版本：http://ed.ted.com/lessons/why-do-buildings-fall-in-earthquakes-vicki-v-may

地震一直是个很恐怖的现象。它们在城市越发展时，因为倒塌的建筑物，造成的伤亡越多。但是为什么建筑物会在地震中倒塌？可以避免吗？维奇·梅解释为什么不是最坚固的，而是最聪明的建筑物可以屹立不搖的物理现象。

课程由维奇·梅解说，动画由 Pew36 Animation Studios 制作。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:52

Chinese, Simplified subtitles

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