地球科学
地震研究—人体失稳与建筑物的倾倒存在过程与时间上的差异及成因分析
投稿人:hh372372 投稿时间:2024-11-11 18:45 访问量:

在地震发生过程中,强大的冲击波作用于地表介质时,使地表介质向上抬升,当地表介质抬升到一定高度时,地表介质发生破损,并与地下介质因抬升所形成的空间相连,形成能量释放通道,地表介质内与地表面形成完整的能量释放通道,地表介质因抬升与地表面所形成的压力差通过能量释放通道进行能量急速释放,保持地表介质内外的压力平衡,当地表介质内部压力急速下降后,地震能量急速失去对地表介质的有效支撑,地表介质在重力作用下,急速复位的过程。

在地震能量作用于地表介质时,地表介质向上抬升,从震中到震裂距的范围内形成一定的倾斜角,当倾斜角大于20度时,人体处于倾斜的环境中,人体失去平衡状态而快速向震中反向移动。地表面建筑物与地表面处于同一平面或板块中,当地表面的抬升时,时表面建筑物同步抬升并保持相对静止原来的状态。

当地表面能量释放通道形成后,地表面与地表介质内压力差作用下,地表介质在重力作用下急速下降,处于这一环境中的人体及建筑物受抬升运动所产生的惯性作用下,保持自身原有的运动状态或静状态的性质,使得人体及建筑物向震中方向倾倒。

人体的失稳是在地震能量作用于地表介质时,使地表介质发生向上抬升并以震中为轴向震裂距倾斜时,人体处于倾斜环境中而失稳。地表建筑物是因地表介质内外压力差复位所产生的惯性而倾倒,或者说可移动物体与不可移动物体在地震能量释放过程中,在不同的环境中、不同的时点上所表现的不同状态。

为进一步分析其成因,现通过简单的地震坐标图进行具体分析:

上图为地震坐标图,X轴为地震裂区堿内地表介质地表面,y轴为与震中对应的垂直线,1-2为一定区堿的地表面,A为处于震区的人,A2、A3为同一人在地震发生过程中不同环境、不同时点的位置变化,A4为地表介质变化前人所取位置,也是受地表介质倾斜从A4向A2移动的位置。B为地表面建筑物,B2、B3为同一建筑物在地震发生过程中不同环境、不同时点的形态变化。C为处于震区建筑物内的人,C2、C3为同一人在地震发生过程中处于震区建筑物内的人在不同环境、不同时点的位置变化。C4为处于建筑物内受建筑物的倾斜人的移动前所处的位置。4、3点连线与X轴所形成的夹角为最大倾斜角,65连线与X轴所形成的夹角为最小倾斜角,4点与X轴的垂直高度为最大抬升高度,6点与与X轴的垂直高度为最小抬升高度。

当人处于抬升环境中时,人体受地表介质抬升的作用下,从4点向3点快速移动,并处于失稳状态。同样,当人处于抬升建筑物内的环境中时,人体受抬升作用下,从C4点向C3点快速移动,并处于失稳状态。并与震中的反方向移动。

当人处于复位环境中时,人体受地表介质下降的作用下,从5点向6点小幅移动,并处于失稳状态。同样,当人处于抬升建筑物内的环境中时,人体受下降及建筑物倾斜、倒塌作用下,从左至右快速移动,处于严重失稳状态。并与震中的同方向严重失稳。建筑物倾斜、倒塌向震中方向发生倾斜、倒塌。

地震发生过程中,从时间段分为,地震波传递到地表面到完成能量释放过程所需时间约为21秒,在7至14秒时间,是地表介质向上抬升的时间,也是人体失稳的时间,14-21秒时间是复位时间及建筑物倾斜、倒塌的时间段。