强震发生时,地表介质及地表面建筑物发生严重的破损,处于这一环境中的人们,特别是处于建筑物内或靠近建筑物的人们存在较大的风险,带来严重的伤害,在极短的时间内快速远离建筑物体是减小地震伤害的有效自救措施。强震发生情况复杂,为此进行简单分析。
地震能量释放过程的三个阶段:一次强震发生过程中,释放震动波、冲击波、反冲波,由于各波段在地表介质传递过程中的平均减速度不同,震动波快,冲击波、反冲波相对慢,传递到地表介质表面所需时间不同,形成时间差,这一时间是人们自救的有效时间。不同的波作用于地表介质时所形成的破坏程度不同。震动波作用于地表面时,地表及地表建筑物发生不同程度的震动为第一阶段。冲击波、反冲波作用于地表面及地表面建筑物时,地表面及地表面建筑物发生以震中为中心向裂度区域内倾斜,人们在极短的时间内处于一定倾斜角度的倾斜面的环境中,对身体失去有效的控制,与震中反方向快速移动这一阶段为第二阶段。当冲击波、反冲波突破地表介质时,地表介质内因地震发生过程中所释放的强压气流通过地表介质裂缝得到有效释放,内部压极速减小,地表介质在重力作下,快速复位,在这一过程中,产生强烈的惯性作用,地表建筑物发生严重的倾斜倾倒,处于这一环境中的人们,失去对身体的有效控制而发生跌倒,无法移动为第三阶段。在这三个阶段中,第一阶段的风险相对较低,第二阶段风险一般,第三阶段为高风险。
三角区的风险分析中的三角区分内三角区和外三角区。地表面可移动建筑物体与不可移动建筑物体与地表面形成的直角所形成的三角区称为外三角区。建筑物内的地面与墙体形成直角所形成的三角区为内三角区。建筑物内可移动物体与地面形成的三角区为动态三角区。当强震发生时,地表面及建筑物体发生破损时,不论人们处于以上三角区域内,都会发生重大风险,造成严重的伤害。远离这一区域,能一定程度上减小地震对人体的伤害。为此,通过图表进行一般分析,如图:
上图为地震发生过程中的三个阶段的地震平面直角坐标图,X轴为地表介质地表水平面,称为地表轴,Y轴为地震发生时所释放地能量由震源向地表介质地表面释放方向。称为地震震中轴。图中(一)、(二)、(三)分别为地震发生时,所释放地能量作用于地表介质地表面及地表建筑物时各阶段的不同状况,以及人体处于不同环境中的身体及位置变情况。红色区域分别为建筑物体与地表面地面形成的内、外三角区域。
图(一)是震动波传递到地表面后,冲击波传递到地表面之前的时间段,这时,人体感受到的是地表震动,人体及建筑物保持原来状态。对人体及建筑物损坏相对较小,是极速撤离、预警的有效时间。
图(二)是冲击波通过地表介质传递到地表面及建筑物体的时间并作用于地表面及建筑物体,地表面及建筑物体在强大的冲击波的作用下,发生严重的以震中反向倾斜,地表面及建筑物体形成一定角度 的倾斜面,处于这一环境中的人失去对身体的有效控制,随倾斜面快度移动,建筑物体外的人快速靠近建筑物体,建筑物体内的人快速靠近建筑物墙体,或者说快速靠近内、处三角区。这时的风险有,建筑体的跌落、可移动物体的冲击、人身快速移动冲击建筑物体等情况发生,给人体造成一定的伤害。
图(三)是冲击波作用于地表介质,地表介质在强大的冲击波的作用下发生破损,地表介质内的强压气流通过地表裂缝得到有效释放,地表介质内的压力极速下降,失去地表介质的有效支撑,地表介质在重力作用下,快速复位,处于地表面的建筑物体受复位过程中产生的惯性而发生倾斜倾倒,这时,处于建筑物体处的人受惯性作用而跌倒失去对身体的有效控制,处于原来的相对位置无法移动。处于建筑物内的人,受建筑物的反向倾斜倾倒及惯性作用,同步极速向倾斜面墙体移动,此时,不论人体处于内外三角区时,都会受到严重的伤害,主要是身体冲击墙体或内三角区,可移动物体对人体的冲击,建筑物破损对人体的伤害。