《科學小知識》可怕的地震 住在高樓安全嗎

首先，我們先來講一下共振現象! 共振是當振動體在周期性變化的外力作用下，若外力的頻率與振動體固有頻率很接近或相等時，振動的幅度就會急劇增大，正如一個人打鞦韆，只要鞦韆蕩出去的時候，另一個人就配合地輕輕推一下，幾次一來一往後，就會發現鞦韆會越盪越高。 物理知識告訴我們，凡是共振的兩個物體，它們的固有頻率相同或成簡單的整數比，如1/1、 1/2、 2/3等，都會發生共振現象， 所以當建築物的自然週期與地震震源相同或接近時，建築物雖然重量很大，也逃脫不了共振的威力，建築物自然會發生晃動。 建築物的振動週期(自振週期)是非常複雜的，跟構造方式(RC、鋼構)、構造數量(牆的數量)、結構方式都有關。一般來說，建築物的樓層數越高，越軟(鋼構比RC軟)，則建築物的振動週期就越長(自然頻率越低)，當建築物的振動週期(自然頻率)與地盤的振動週期接近時，就容易產生共振現象，放大地震力。住高樓真的比較危險嗎?其實，每個地方因當地的地質不同而有其自然頻率，比如說花蓮-地質堅硬，自然頻率就比較高(振動週期比較短)；台北盆地-地質軟弱，自然頻率就比較低(振動週期比較長)，而地震波傳達時，會以該地盤的自然頻率震動建築物。所以台北盆地高樓層的建築物受到的地震力較大，而花蓮則是低樓層受到的地震力較大。 那那那……..台北市滿滿的高樓大廈，地震來的時候豈不是都超級危險的?!!!!! 其實呢，共振現象能放大多少地震力，這又另外跟建築物的”阻尼比”有關(阻尼可以簡單解釋成建築物阻止振動的能力)!!而建築物的高度越高，阻尼比越大，所以共振現象放大的情況就越小。所以，雖然在台北盆地上中間樓層(10-20樓)受到比較大的地震力的機率是比較大的，但是也不會大太多(因阻尼比使共振放大減少)，而這樣的影響，用結構設計是可以加強得了的，所以只要設計安全適當，施工確實沒有偷工減料的優良建築物，在正常地震來時並不是都會危險的。