답변:
첫째, 당신의 진술은 보편적으로 사실이 아닙니다. 건물 바닥의 움직임은 위층에서 더 크거나 작을 수 있습니다. 그것은 운동의 유형, 건물이 질량 중심에 상대적인 다른 축에서 건물이 얼마나 자유롭게 움직일 수 있는지, 그리고 운동이 건물의 공진 주파수에 부딪 치는지 여부에 달려 있습니다.
움직임이 공진 주파수를 자극하는 경우 움직임이 높을수록 움직임이 더 커질 수 있습니다. 한쪽 끝에 흡입 컵이 있고 그 위에 나오는 유연한 스틱이 있고 다른쪽에 부드러운 재질의 공이있는 고양이 장난감 중 하나를 상상해보십시오. 흡입 컵 끝을 약간 옆으로 움직이면 움직임의 주파수가 올바른 경우 볼의 움직임이 훨씬 커질 수 있습니다.
지면 위로 움직임을 줄이려면 테이블 위의 종이 위에 키가 얇은 상자가 있다고 상상해보십시오. 원하는대로 회전하면서 상자의 바닥을 움직 이도록 용지를 빠르게 앞뒤로 움직이면 상자의 가운데가 가장 적게 움직입니다. 상자가 질량 중심에 대한 레버처럼 작동하기 때문입니다. 질량 중심과 일치하는 "바닥"에서 동작이 아래쪽보다 작습니다. 그런 다음 모션이 다시 커집니다.
건물의 고유 진동 주파수와의 고조파 결합, 대규모 건물에서 에너지 소산 및 결합을 경험할 수있는 다양한 진동 모드는 하층 또는 상층에서 다소 변위와 속도를 초래할 수 있습니다. 상층과 하층 사이의 속도 또는 변위 사이에는 보편적 인 관계가 없습니다.
또한 지진에는 S 파와 P 파라는 두 가지 주요 유형의 파동이 있습니다. S 파는 전파에 대해 45도 각도로 움직이며 지진이 실제로 2 단계로 분리되는 지점까지 P 파 뒤에 천천히 떨어집니다. 이것을 개인적으로 경험 한 후에는 건물의 움직임이 바뀌고 지진에 두 개의 별개의 봉우리가 있기 때문에 진원지에 있는지 또는 멀리 있는지 쉽게 알 수 있습니다. 충분히 큰 지진을 위해 지진계가 필요하지 않습니다. 두 가지 파동 유형의 중요성은 독특한 진동 모드를 자극하여 비틀림과 구부림을 유발할 수 있다는 것입니다.
고층 건물은 지상과 상층의 속도와 빈도가 반드시 관련되어 있지 않은 방법을 시각화하는 가장 쉬운 방법입니다.
기초는 일반적으로 비교적 고정되어 있지만, 일부 설계는 구조가 기초와 만나는 다양한 종류의 기계적 베어링을 사용하여 구조 운동에서지면 운동을 분리하려고 시도합니다. 고정 기초에서 지진에 따라 고층 건물이 움직입니다. 기초는 무겁지만 지구는 여전히 무겁습니다.
위층에서 건물이 운동과 조화를 이루면 마치 자연 주파수로 전등 기둥을 밀는 것처럼 보입니다. 당신은 그것을 가장 잘 깨뜨릴 것이고 정상에서의 움직임은 심할 것입니다.
고층 빌딩에서는 일반적으로이 주파수가 지진 주파수보다 훨씬 크기 때문에 일부 에너지가 축적되는 동안 많은 구조적 연결에서 모든 파괴적인 간섭 및 소실로 인해 에너지가 거의 보존되지 않습니다. 위험한 건물은 약 10 층에서 발생합니다. 이보다 짧은 건물은 지진보다 빠르게 진동하기를 원합니다. 이보다 높은 건물은 지진보다 더 천천히 진동하기를 원합니다. 극한의 높이에서는 2n 이상의 진동 모드에 대한 히스테리시스를 통해 너무 많은 기계적 손실이 많은 효과를 갖기 때문에 에너지 손실이 더욱 두드러집니다.
다음은 지진 후 에너지가 흔들리는 건물에 대한 멋진 비디오입니다. 상단의 측면 이동은 크지 만 빌드 업과 관련된 상단의 속도가 고정 된 기초에 비해 극단적이지 않다는 것을 상상할 수 있습니다.