เหตุใดการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวจึงรู้สึกได้มากที่สุดที่ชั้นบนของอาคารเมื่อเทียบกับชั้นล่าง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคันโยกระดับที่สามหรือไม่?
เหตุใดการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวจึงรู้สึกได้มากที่สุดที่ชั้นบนของอาคารเมื่อเทียบกับชั้นล่าง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคันโยกระดับที่สามหรือไม่?
คำตอบ:
ขั้นแรกข้อความของคุณไม่เป็นความจริงในระดับสากล การเคลื่อนไหวของด้านล่างของอาคารสามารถมากหรือน้อยในชั้นบน ขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลื่อนที่การที่อาคารจะว่างในแนวแกนอื่น ๆ ซึ่งคุณสัมพันธ์กับศูนย์กลางของมวลอาคารหรือไม่และการเคลื่อนที่นั้นกระทบความถี่ใด ๆ ของอาคารหรือไม่
หากการเคลื่อนไหวนั้นสร้างความถี่เรโซแนนท์การเคลื่อนไหวอาจจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อคุณสูงขึ้น รูปภาพหนึ่งในของเล่นแมวเหล่านั้นที่มีถ้วยดูดที่ปลายด้านหนึ่งแท่งที่ยืดหยุ่นออกมาจากมันและลูกบอลที่ทำจากวัสดุอ่อนนุ่มอีกตัวหนึ่ง หากคุณต้องการย้ายถ้วยดูดออกไปด้านข้างเล็กน้อยคุณสามารถเคลื่อนที่ของลูกบอลได้มากขึ้นหากการเคลื่อนไหวของคุณอยู่ในความถี่ที่เหมาะสม
หากต้องการแสดงการเคลื่อนไหวที่ลดลงเหนือระดับพื้นดินให้จินตนาการว่ามีกล่องทรงสูงบาง ๆ วางอยู่บนกระดาษบนโต๊ะ หากคุณเลื่อนกระดาษไปมาอย่างรวดเร็วเพื่อที่จะย้ายด้านล่างของกล่องในขณะที่ปล่อยให้หมุนตามที่ต้องการกลางกล่องจะเคลื่อนที่น้อยที่สุด นี่เป็นเพราะกล่องทำหน้าที่เหมือนคันโยกเกี่ยวกับศูนย์กลางของมวล บน "พื้น" ที่ตรงกับจุดศูนย์กลางมวลการเคลื่อนไหวนั้นเล็กกว่าที่ด้านล่าง การเคลื่อนไหวจะใหญ่ขึ้นอีกครั้งจากที่นั่น
การเชื่อมต่อแบบฮาร์มอนิกกับความถี่การสั่นสะเทือนตามธรรมชาติของอาคารการกระจายพลังงานในอาคารขนาดใหญ่และความหลากหลายของโหมดการสั่นสะเทือนที่สามารถสัมผัสกับการมีเพศสัมพันธ์อาจส่งผลให้มีการกระจัดมากขึ้นหรือน้อยลง ไม่มีความสัมพันธ์สากลระหว่างความเร็วหรือการกระจัดระหว่างชั้นบนและชั้นล่าง
นอกจากนี้แผ่นดินไหวยังมีคลื่นสองประเภท ได้แก่ คลื่น S และคลื่น P คลื่น S เคลื่อนที่ที่มุม 45 องศาเพื่อการแพร่กระจายและจะค่อยๆลดลงหลังคลื่น P จนถึงจุดที่แผ่นดินไหวแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนจริง ๆ การมีประสบการณ์ส่วนตัวนี้เป็นเรื่องง่ายที่จะบอกได้ว่าคุณอยู่ที่ศูนย์กลางของแผ่นดินไหวหรืออยู่ห่างไกลออกไปเพราะการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหวของอาคารและแผ่นดินไหวมียอดเขาสองจุดแตกต่างกัน คุณไม่จำเป็นต้องมีเครื่องวัดการสั่นสะเทือนเพื่อให้แผ่นดินไหวมีขนาดใหญ่เพียงพอ ความสำคัญของคลื่นทั้งสองประเภทคือพวกเขาสามารถตื่นเต้นกับโหมดการสั่นสะเทือนที่ไม่เหมือนใครการบิดและการโค้งงอดังนั้นจึงไม่มีคำตอบที่เป็นสากลสำหรับอาคารหนึ่งหลัง
อาคารสูงเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการมองเห็นว่าความเร็วและความถี่ที่พื้นและชั้นบนนั้นไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกัน
รากฐานมักจะค่อนข้างคงที่แม้ว่าการออกแบบบางอย่างพยายามที่จะยกเลิกการเคลื่อนที่ของพื้นดินสองครั้งจากการเคลื่อนไหวของโครงสร้างผ่านการใช้ตลับลูกปืนเชิงกลหลายประเภทที่โครงสร้างตรงกับรากฐาน ที่รากฐานที่มั่นคงมีอาคารสูงที่เคลื่อนไหวตามแผ่นดินไหว หนักแม้ว่ารากฐานอาจจะอยู่บนโลกก็ยังหนักกว่า
ที่ชั้นบนหากอาคารมีความสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวก็จะเป็นเหมือนการผลักเสาไฟที่ความถี่ธรรมชาติ คุณจะได้รับมันเพื่อทำลายโอกาสมากที่สุดและการเคลื่อนไหวที่ด้านบนจะรุนแรง
ในอาคารสูงโดยทั่วไปความถี่นี้จะมีขนาดใหญ่กว่าความถี่แผ่นดินไหวมากดังนั้นในขณะที่พลังงานบางส่วนสะสม แต่ก็มีการอนุรักษ์เพียงเล็กน้อยเนื่องจากการรบกวนและการทำลายล้างทั้งหมดในการเชื่อมต่อโครงสร้างจำนวนมาก อาคารอันตรายเกิดขึ้นประมาณสิบชั้น สิ่งที่สั้นกว่านี้อาคารต้องการที่จะสั่นสะเทือนเร็วกว่าแผ่นดินไหว สูงกว่านี้อาคารต้องการที่จะสั่นสะเทือนช้ากว่าแผ่นดินไหว ที่ความสูงมากการกระจายพลังงานจะเด่นชัดมากขึ้นเนื่องจากมีการสูญเสียเชิงกลมากเกินไปผ่าน hysteresis สำหรับโหมดการสั่นสะเทือน 2n หรือสูงกว่าที่จะมีผลกระทบมาก
นี่คือวิดีโอสุดเจ๋งของอาคารที่สร้างพลังงานที่ไหวหลังจากแผ่นดินไหว โปรดทราบว่าการเคลื่อนไหวด้านข้างที่ด้านบนมีขนาดใหญ่ แต่คุณสามารถจินตนาการได้ว่าความเร็วที่ด้านบนที่เกี่ยวข้องกับการสะสมนั้นไม่มากเมื่อเทียบกับฐานรากคงที่