3531 期 / 第4版:科学生活
8度抗震设防≠抗8级地震

冯静 庄园旭 吴彤

在一些报道中,我们不时会读到如某栋建筑能抗8级地震”“某座桥梁能抗9级地震的表述,这种说法实际上是将地震震级地震烈度这两个概念混为一谈了。

 建筑物抗震设防是按照《中国地震动参数区划图》提供的地震动参数进行抗震设计,而抗震设防烈度可通过地震动参数与地震烈度的对照关系来确定,并不存在抗几级地震的说法。8级地震的最高烈度会远远超过8度,如“5·12”汶川大地震,其极震区烈度达到11度。

震级是对地震大小的相对量度,表示地震释放能量的大小。震级相差1级,能量相差31.6倍,震级相差2级,能量相差1000倍。严格来说,一次地震只有一个震级,因为一次地震释放的能量是固定的。但是不同的震级计算方法给出的数值可能略有差异。如“5·12”汶川大地震,面波震级是8.0级,矩震级是7.9级。

烈度是地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。烈度的大小并不是简单看一个地区房屋的破坏程度,而是用典型房屋衡量该地区的地面震动情况,典型房屋在某种程度上相当于地震仪。烈度受震级、震源深度、震中距离、震源机制、地质构造、地形地貌、地基条件等多种因素影响,震级越大、震源越浅、距离越近、地基越软弱,烈度就越高。一次地震发生后,不同地区会有不同的烈度。烈度分为12等级,以往采用罗马数字表示,自《中国地震烈度表》(GB/T 17742-2020)发布后,烈度也可用阿拉伯数字112表示。

震级好比一盏灯泡的功率(瓦数),而烈度好比灯泡周围不同距离上的亮度,亮度不仅与灯泡功率有关,还与距离灯泡的远近有关。

在破坏性地震中,建筑物倒塌和工程设施损坏是导致人员伤亡的最主要原因。据统计,在世界上发生的130次巨大地震灾害中,90%95%的伤亡是由于建筑物倒塌造成的。因此,减轻地震灾害最有效的途径就是加强建筑物的抗震设防,而建筑物抗震设防的主要依据就是《中国地震动参数区划图》。

由于地震发生的随机性和社会资源的有限性,不可能无限制地使用社会资源来实现抗震设计的绝对安全,换言之,不可能对所有建筑物都按照烈度12度进行抗震设防。在这种情况下,地震区划应运而生。地震区划是采用概率地震危险性分析方法,将国土根据地震危险性划分为不同的区域,并对不同区域规定不同的抗震设防参数,高风险地区高设防、低风险地区低设防,这样既节约社会资源,又最大程度规避了地震风险。

《中国地震动参数区划图》是关于房屋建筑抗震设防的最低要求,是关乎人民生命财产安全的强制性国家标准,必须得到有效实施。现行标准是我国于201661日开始实施的第五代区划图——《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)。全国各个城镇的基本地震动参数可在地震动参数区划图网站进行查询。如,通过查询可知阿坝州汶川县映秀镇的基本地震动峰值加速度为0.2gg为标准重力加速度9.8m/s2),根据地震动峰值加速度与地震烈度对照关系,映秀镇抗震设防烈度为8度,即映秀镇所有新建、扩建、改建的一般建设工程,都应按照烈度8度进行抗震设防。抗震设防烈度一般取50年超越概率为10%的地震烈度,即映秀镇50年内遭遇大于或等于8度地震影响的概率是10%

(作者单位:四川省震灾风险防治中心)