地震時大樓的晃動實際上是可以起到保護大樓的作用，為什麼？

01-05

聽說的，請問是否屬實，原理如何。

謝邀。確實是如此。其實不只是地震的時候，即使是沒地震的時候，在風的作用下，超高層建築也在不停的晃動，只不過幅度沒有那麼明顯。

舉個例子，你站在公交車裡，沒抓扶手，公交車突然從靜止開始急加速，你會不由自主的往後仰，甚至有可能摔倒。這個例子里，你就是一棟建築物，急加速就是一次地震。因為公交車急加速對公交車地板上的你帶來了加速度，你的腿部跟著公交車開始加速，但是上半身還處於慣性狀態下的靜止，所以你就會往後仰。反過來，急剎車的時候你會往前傾，也是一樣的道理。

地震中建築物的晃動也是如此，只不過比這個例子要複雜的多，牽扯到多個水平方向和豎向的加速度，有點類似公交車不停的交替急加速和急剎車，同時還在急轉彎，此外路面還不平，公交車還在上下顛簸。

抗震的本質，是要把地震帶來的巨大能量消耗掉。地震震中地層的斷裂或者其它，釋放出了巨大的能量，這些能量通過地震波傳遞到建築物。如何安全可靠的消耗掉這些能量，就是抗震的關鍵問題。質量巨大的建築物在整體晃動，這個巨大的動能消耗，本身就能有效的耗散地震帶來的能量。所以晃動的確是在保護建築物。當然前提是，我們要保證建築物不會在晃動中散架。也可以這麼說，晃動是地震帶來的必然結果。如果能夠持續晃動，那麼說明建築物的抗震性能較好；如果不能持續晃動，「啪」的一聲就折斷了，或者「嘩啦」一聲就坍塌了，那麼就沒有可靠的抗震性能。

建築物的整體性是抗震性能很重要的一方面，部分也是由於這個原因。比如普通的砌體結構，磚頭壘的，就像一摞書，一晃就散架；帶構造柱、圈樑的砌體結構，就像一摞書外面又用繩子捆了起來，所以不太容易晃散架；更好的則是混凝土剪力牆，整體現澆的，所以更不容易散架。同樣的對比，現澆混凝土樓板要好一些，因為整個是一塊，不容易散架；而在國內「臭名昭著」的預製板則相對要差一些，因為是一塊一塊拼起來的，所以比較容易晃散架。

如果地震帶來的能量特別大，就需要額外的耗能手段。最常見的就是構件破壞，比如剪力牆連梁裂縫、框架梁梁端裂縫。讓鋼筋混凝土連梁出現徹底裂縫需要很大的能量，而地震能量恰好被消散在了這上面。再進一步，連梁都裂完了，開始裂剪力牆，讓剪力牆出現徹底的裂縫需要更大的能量，等剪力牆開裂的不成樣子了，地震能量消耗的也差不多了。

事實上，這也是混凝土連梁這一類構件的使命。它們的作用就是地震的時候開裂、甚至斷裂，它們就像保險絲一樣，犧牲了自己，保護了其它構件。很多人裝修自家房子的時候，在連樑上打洞，甚至敲掉一半或者更多。雖然平時沒有任何問題，但這相當於把保險絲給弄壞了。地震來了，本來該起作用的保險絲沒能消耗所應該消耗的能量，早早的就不行了，那麼剩餘的地震能量可能就要危及那些重要的非「保險絲」構件了。

這兩張照片引自鋼結構論壇zlfwto老師的這個帖子：框架、框架剪力牆、底框結構的震害（都江堰）上面一張就是混凝土連梁在汶川地震中的裂縫，下面一張是混凝土框架梁的梁端裂縫。因為地震的能量消耗在了這上面，所以其它構件承受的傷害就少一些。連梁和框架梁，起到了類似「防火牆」的作用。而抗震設計的目的之一，就是精心的、故意的讓巨大的地震能量耗散到這上面，而不是其它部位。

其它類似的例子還有狗腿式削弱梁端，常見於美國的鋼框架設計，梁端故意做成一個狗骨頭式的形狀，類似衛生紙捲紙的那種易撕口，同樣也是一個「保險絲」的作用。地震能量來了，它們第一個破壞，形成塑性鉸，消耗掉大量的地震能量，從而讓其它更重要的構件免遭破壞。如果這些「保險絲」構件的開裂破壞還不足以消散地震能量，那我們還可以考慮讓整個建築物晃動所消散的能量更大。常見的就是各種阻尼器，比如這個答案高層建築物通常會用哪些手段抗風抗震？中提到的粘滯牆。這些特殊裝置內部有粘滯係數很大的油或者其它類似液體，建築物的晃動連帶著他們的運動，而它們跟隨建築物晃動需要克服自身巨大的粘滯力，地震能量就都耗在這上面了。或者建築物樓頂放一個巨大的質量調節阻尼器，比如大鐵球、大水箱之類的，在消耗地震能量的同時，盡量降低建築物的晃動程度，避免其它構件因為變形過大而散架。

結構剛度和強度是兩個不同的概念。還可以參考飛機機翼的晃動。

沿海，每到颱風來時，柳樹隨風舞，法國梧桐應聲倒~~~

耗散地震輸入的能量

一樓上回答的很清楚，我想簡單的補充一下。

1，不是振動起到保護效果，而是地震來了，樓肯定會振動，因為對於建築來說，幾乎無法實現振源隔振，所以問題提出的就有問題。。。。。

2，建築隔震比較好的有TMD調諧阻尼器，TLD調液阻尼器，國內幾乎不用。

3,一樓所說的耗能原理是基於安全裕度設計，通過建築結構本身的損壞吸收能量，其實上算不上隔振處理，只能說設計時，增加大樓的安全性。

一切變化都是趨向於一種平衡。

阻尼器

搖啊搖，把力緩解了。就好比你扔一坨柔軟的東西它不會壞，但是硬和脆的…啪，碎了。

柔性結構比剛性結構抗震，，，因為晃不起來且強度不夠的，，，都碎了。。。。

坐車時，如果隨著車的擺動去搖晃身體，會發現站的比較穩，大概是一樣的道理。

想像一下大樹和竹子在暴風雨中的表現就明白了

只想說一句「以柔克剛」，機械方面的應用很多，看看振動學

這個其實就是一種對於防災認識的升級，傳統認識中建築結構要剛性很大，直觀地說就是把房屋的柱子做的很粗，或者剪力牆很厚，提高結構的剛度，但是在地震來的時候，地震產生的作用，也是按照剛讀的大小分配的，也就是簡單的理解為能者多勞，所以有的時候看似很強的柱在地震中會斷，而比較細的反而不會，也是這個原因，看到也有答主題里提到了以柔克剛，其實就是這個意思，通過搖擺吧地震的能量消耗掉，我記得最好的工程實例就是台北的101大樓，他在88層往上有一個巨大的阻尼球，這個阻尼球基本上長期都處於緩慢的搖擺狀態當中，如果這阻尼器不搖擺那這棟樓就應該要搖擺樂，所以還是讓球搖起來比較好就是這樣，手機碼字，說的不清還請見諒