鞭梢效应

建筑物受地震作用时的有害现象
鞭梢效应(英文名:whipping effect),指当建筑物受地震作用时,它顶部的小突出部分,由于质量和刚度比较小,在每一个来回的转折瞬间,形成较大的速度,产生较大位移的现象。在《工程抗震术语标准》中定义为:在地震作用下,高层建筑或其他建筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象。[2][3][1]
当人给鞭子一个初始的振动后,随着振动向鞭梢传播,根据能量守恒定律,由于质量逐渐减少,振动速度将会逐渐增大,鞭梢的速度甚至可以突破音速,产生音爆现象。[4]
越是细高的建筑,鞭梢效应越大,破坏越重。建筑物越细高,建筑认定自振周期越长。[3]在建(构)筑物的设计中,对于“鞭梢效应”的考虑有明确的规定,以此避免或减轻其可能发生的破坏。但因种种原因,“鞭梢效应”的震害现象还是会时常出现。[2]

定义

鞭梢效应是指当建筑物受地震作用时,它顶部的小突出部分,由于质量和刚度比较小,在每一个来回的转折瞬间,形成较大的速度,产生较大的位移,就和鞭子的尖一样,这种现象称为鞭梢效应。[3]