出品：科普中國
制作：之遙
監制：中國科學院計算機網絡信息中心
隨著經濟的發展，建筑越建越高，鱗次櫛比的高樓大廈逐漸成為了城市中非常靚麗的風景線。但隨著建筑的高度不斷增加，地震帶來的潛在威脅也越來越大。
地震發生時，是建筑底部更容易被破壞，還是頂部更容易被毀壞？到底該往上跑還是往下跑？高層住戶該怎麼辦？
要回答這些問題，需要先了解地震是如何導致建筑被破壞。
現代城市中的眾多高層建筑（圖片來源：veer圖庫）
與金門大橋發生特殊振動的原因一樣，地震導致建筑破壞的主要原因也是共振。
共振，是指一個物體的振動，會帶動另一個物體的振動。二者的振動頻率越接近，共振產生的振動幅度會越大。同時，共振具有累加效應，當阻尼較小時，持續性的共振會導致振動幅度越來越大。
一根細桿，僅僅是猛烈地揮動一次，并不一定會被晃斷。
但是，如果周期性地晃動桿子，桿子的振動幅度就會被我們越晃越大。當揮動頻率和桿子自身的固有頻率較為接近時，這種變化就會特別明顯。
高層建筑，因其較為細長的特點，可以看作是屹立在大地這張「桌子」上的細長「積木」。大部分時候，大地這張桌子都是不會大幅移動的。但是當地震發生，大地這張「桌子」會大幅度晃動，桌子上的「積木」也會被帶著來回晃動起來。而當晃動的頻率與建筑的固有頻率較為接近，且地震作用力極大的時候，建筑的晃動頻率就會越來越大，并導致最終發生倒塌。
我們身處高樓，突發地震的時候，很多人想到的第一一個問題是，往上跑還是往下跑？
要做出正確的決策，我們需要先了解，地震發生時，建筑的上層和下層哪部分更容易被破壞？
地震后的雅安（圖片來源：百度百科）
事實上，地震發生時，與高層相比，底層反而更容易破壞。
我們可以用晃動細長的桿子來理解。來回晃動一根桿子，桿子頂部來回移動的幅度更大，但是受到的力會更小；而底部來回移動的幅度更小，但受到的力會更大。地震發生時，底部受到的剪力會更大。所以，在建筑設計的時候，考慮到剪力的不均勻分布，會對底層進行加固設計。地震的剪力分布不確定性更大，相比于高層，底層更容易被破壞。
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