如何「硬抗」地震破壞力?四大黑科技巧妙抗震,西瓜視頻聊科技

2020-10-09 智能怪獸

大家好,我是小獸,本文共2676字,閱讀需要5分鐘左右,請細品喲!

災難從來都不是一個積極詞語,因為它的每一次出現都意味著生命的消逝以及文明的坍塌,而災難又被分為無數種類,其中最為常見且破壞力無雙的莫過於地震,有別於天災人禍所產生的破壞程度,地震帶來的是令人措手不及的痛苦以及無可奈何的渺小感,只有親身經歷過地震的人方能明白直面它到底需要多大的勇氣!

而隨著科技的發展和進步,科學家們通過對未知的好奇心以及持之以恆的探索恆心,逐漸掌握了在災難背後的規律和預防措施,天災之中極為可怕的颱風、暴雨、龍捲風等早已被科學家們預測得明明白白,基本上能夠提前很長一段時間進行預警,保證人們能做好應對準備保護好生命財產安全,甚至已經擁有了改變天氣的能力。



相對於人們差不多已經完全掌握規律的「天災」,地震對於人們來說卻有些無力,畢竟人們對天空的探索高度都已經達到200億公裡(PS:快到銀河系邊緣地界的位置!),而對地球地下的探索卻還停留在最高12公裡的距離,這種差距在某種程度上也代表了人們對天地之間的探索進度差以及探索難度的困難度。

但付出終究會產生些許收穫,經過科學家多年對地震的研究發現其實地震同樣擁有其固有規律,並由此建立起了DL地震預警網,可以提前一丟丟時間向居民發送地震預警信息,讓居民們提前一丟丟時間做好應對準備,從而減少人員傷亡和經濟損失。

雖然這個地震預警以現在的水平只能做到提前幾秒到十幾秒的程度,但不得不說其作用確實巨大,畢竟有關機構曾進行相關研究並表明,如果在地震前三秒進行預警的話,可以減少傷亡的14%;如果提前10秒的話,可以減少傷亡39%;如果能達到提前20秒的程度,那減少的傷亡將高達63%。

當然這也並不意味著提前到30秒或者一分鐘就能完全實現傷亡為零的目的,據各項數據顯示如果要實現地震災害下傷亡為零的目標,所需要的提前預警的時間起碼都得兩天時間,這其中牽扯到人員疏散、安置地管理、災後物資安排等諸多事項,所以能在兩天內完成都已經算是神速了。



那地震到底是一個怎樣的存在呢?它到底是怎麼產生的呢?對於這個問題,西瓜視頻創作人「科學火箭叔」在原創西瓜視頻中就仔細地為大家講解了一番,地震其實就是由地殼巖石斷裂和錯位後在極短時間內釋放出大量能量而產生的,這股能量就如水波一樣從斷裂處向四周擴散,最終蔓延至地表造成巨大的物理破壞。

上文講了這麼多關於地震的預警和人類對地震的研究,那在如今這個科技快速發展的時代裡是否存在能夠抵抗地震破壞力的科技呢?這些科技又是通過什麼原理去「硬抗」強大的地震破壞力的呢?下面就由小獸為大家介紹介紹吧!

中國臺灣最著名的地標性建築「臺北101」,憑藉508米的海拔高度一躍成為全球最高的建築之一,不僅為本地創造了難以估計的商業價值,同時也成為臺灣經濟發展的重要代表建築物,如此意義重大的建築需要經過多重考驗,其抗災能力絕對是最重要的指標之一,畢竟臺灣的地理位置決定了這裡的高海拔建築需要經歷數量遠超內地的地震、颱風等惡劣災難。

那臺北101到底是依靠什麼來抵抗這些災難的呢?其實這便是小獸將為大家介紹的第一個抗震黑科技——阻尼器,也就是大樓頂端部分安裝的號稱「定樓神球」的大鋼球,就以臺北101上安裝的協調質量阻力器為例,其重量便高達680噸,基本上可以承受千年一遇的10級以上大地震或者矗立於17級以上的超強颱風之中而不倒。



阻尼器在這裡發揮了巨大作用,當地震或者颱風使建築向某一方向傾斜時,阻尼器能產生一種與之相反的力,從而使建築不至於因為完全向某方向傾斜導致徹底倒塌,就這樣建築本體的「鋼」和阻尼器的「柔」形成一種平衡的局面,保證建築能「搖搖晃晃」地度過地震。

說完裝在樓頂的抗震黑科技,再來講一個安在樓底的抗震科技——減震器。顧名思義,減震器就是用來降低震動幅度的產品,其使用範圍簡直不要太寬泛,我們日常生活中最常見的汽車中便安裝有這裝置,只不過安裝在樓層底部的和安裝在汽車上的無論是在體積上還是減震能力上都具有極大差距,但其中使用的減震原理都是差不多的。

原理大概是由減震器吸收地震帶來的大部分能量來保證這種破壞力傳至建築,用減震器的受力晃動來代替大樓減震的晃動,就好比古代神話中的替身術,減震器便是替身,而大樓建築則是本體,用減震器來代替大樓承受地震所產生的破壞力。



上述兩種抗震科技好像都是用來應對新建築物的,那如果是一座文化價值和意義超高的古建築該怎麼辦呢?總不能拆了再重新安裝阻尼器或者減震器吧!先別說古文化專家們會不會答應,就是拆、修古建築都能讓人耗費難以想像的心神。

於是有大膽的科學家提出了自己的解決方案——將阻尼器安裝到地表之下。既然不能安裝在樓頂,又不能安裝到底層,那安裝到地下總可以吧!最終該方案被提出後,瞬間收穫無數專家的贊同,其大概原理和樓頂阻尼器有些類似,只不過是將阻尼器裝在一個大鐵箱中埋入古建築地下,以此來降低古建築所在地地表的震動幅度,有效緩解小範圍地表受力震動,從而實現保護古建築的目的。

以上三種抗震黑科技基本上都是已經經過實踐或者正在進行實踐的存在,接下來小獸要為大家講的最後一種抗震黑科技已經可以稱得上「魔法」了,它就是地震隱形鬥篷(PS:莫名有點哈利波特的味道!),其目的便是讓建築物在地震時變得「隱形」,能夠巧妙地避過地震破壞力。



這款「地震隱形鬥篷」的原理主要是利用了地震波的傳播介質規律,地震波在傳播介質上從來都是吃硬不吃軟,傳播過程中很容易穿透較硬的介質(如水泥、鋼材等),但對於較軟材質的介質卻是繞道而行,所以科學家利用這一原理提出了隱形鬥篷方案,主要便是在建築物地底埋下幾層高約1米左右大圓盤,該圓盤從外到內使用多種材料組成,其中越是靠近圓盤中心材質越軟,這樣在理論上講就能實現地震波繞行的目的。

小獸覺得這一方案還是不錯的,但同樣也發現其中也存在一些無法迴避的問題,正規建築物必然是質量極大的存在,所需要的地基必須牢固且深厚,如果使用這種「隱形鬥篷」必然會對建築物地基的修建產生影響,這應該是一個需要解決的問題。當然,小獸還是相信隨著科技的發展,這些問題都將成為過去式,地震也將不再是我們的噩夢。

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另外,火箭叔還為大家講解了為什麼有的戰艦要把自己塗得花裡胡哨的?巨型油輪的「剎車」在哪裡?直流電和交流電到底誰才是新時代之王?軌道武器真的能實現嗎?等等。

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