地震烈度那些事儿
信息来源:济震微讯
地震烈度是衡量地震影响和破坏程度的一把“尺子”,简称烈度。烈度与震级不同,震级反映地震本身的大小,只与地震释放的能量多少有关;而烈度则反映的是地震的后果,一次地震,不同地点烈度不同。
(汶川地震烈度分布图)
16世纪,意大利的地图绘制者伽斯塔尔第首次在地图上用不同颜标注滨海阿尔卑斯地震中地震影响和地震破坏不同的地区,可谓地震烈度概念和烈度评定的雏形。
烈度的特点
在没有地震观测仪器和地震观测普遍开展之前,人们描述震害大小和地震动强弱,只能凭借宏观观察;烈度概念的建立之初,它就被赋予震害大小和地震动强弱的双重内涵。
然而,地震动强弱仅是影响震害的因素之一,两者之间并不存在简单明确的物理关系。烈度内涵的双重性决定了它不是一个严格科学的物理概念,并具有以下特点:
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地震烈度的模糊性
仅凭宏观观察不可能对自然现象做出精确的描述,地震烈度评表对人的感觉、器物响应、建筑破坏和地面破坏等指标的描述都是定性和模糊的。模糊性是地震烈度的重要特点,它决定了烈度评定的经验性和不确定性,也决定了烈度的用途及其用于科学分析的局限性。
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地震烈度的综合性
地震烈度类似于风的分级顺序排列,但又不似风级以风速作为单一指标;地震烈度评定原则上要综合考虑人的感觉、器物反应、建筑破坏和地面破坏等四类宏观现象。
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烈度评定的平均性
由于烈度评定指标的不确定性,烈度一般不能由某种现象的一次出现进行判断。例如,不能凭借一栋房屋的破坏程度评定烈度而必须考虑一定地域范围内房屋体的平均破坏状态。
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烈度评定的主观性
既然烈度评定以宏观观察为依据,烈度表大量使用模糊词语,则烈度评定很大程度上是一种经验行为,评定者根据自己的理解和判断确定烈度,结果可能因人而异。
(中国地震烈度表)
烈度的应用
我国的地震观测和强震动观测起步较晚,但是我国有世界上最为久远和丰富的历史地震及其震害的宏观描述,也有较充裕的人力资源进行震害调查和烈度评定。
三本学校因此,烈度概念及其评定结果在中国有最广泛的应用,主要表现在以下方面:陈浩民照片
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震后的应急救灾
地震烈度可简单粗略地表示一次地震的影响范围和不同区域的破坏程度,这是震后政府和社会公众急切关心的资料。迅速的烈度评定便于了解灾情,用于指导应急救灾。
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地震学的相关研究
中国有数千年的历史地震记载,多数涉及震害的宏观描述;可以根据这些资料估计历史地震的震中烈度,乃至粗略勾画烈度分布。根据地震震级和震中烈度的统计关系,可估计历史地震的震级,这为了解和研究各地的地震活动性,进行地震危险性分析、研究地震发生趋势等提供了宝贵的基础资料。
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工程抗震设计
地震动输入是进行工程结构抗震设计所必须的物理参数,地震烈度蕴含了地震动强弱的概念。
我国用于抗震设防和抗震设计的地震区划图,长期以烈度指标编制。
不过,现阶段世界绝大多数国家不使用烈度而直接使用地震动参数进行抗震设计。我国本世纪初以地震动参数为指标编制了地震峰值加速度图、反应谱特征周期图,并以国家标准颁布施行。至此,在抗震设防中不再直接应用基本烈度一词。但抗震设计仍保留地震烈度的概念作为建筑物抗震措施的等级标准。
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防灾规划
结构的地震易损性多是基于烈度和相应震害的经验资料得出的,故在防灾规划编制和结构震害预测中,多采用地震烈度作为地震动强弱的指标,进而估计不同烈度下房屋和各类工程结构的预期破坏等级,评估城镇现有的抗震能力和抗震薄弱环节。