鞭梢效应（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，产生较大的位移,就和鞭子的尖一样，这种现象称为鞭梢效应。在《工程抗震术语标准》规范中是这样写的：在地震作用下，高层建筑或其他建（构）筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象。

原理

破坏

预防

破坏实例

原理

当突出物的基本频率与整体结构的固有频率相同或近似，并与地面扰频相接近时，最易发生鞭梢效应，通过适当调整结构的刚度或质量分布使突出物的频率与整体结构的频率的差值增大，可减少鞭梢效应的影响，从而为结构设计提供更可靠的依据。

发生鞭梢效应时，突出部分的位移是主体部分的数倍；虽然发生共振时也能产生较大的位移，但二者是完全不同的。

当突出物的第一自振频率与整体结构自振频率相等，且与地面扰频相近时，也能产生较强烈的鞭梢效应。

当突出物的第一自振频率与地面运动扰频相近时，发生鞭梢效应最为强烈，第二自振频率与扰频相等时，虽能产生鞭梢效应，但其强烈程度要弱得多。

当主体结构的某阶自振频率与地面扰频相接近时，只能使主体结构发生共振，而突出物一般不会产生鞭梢效应。

生活中的经验就是当我们拿著长鞭，只要稍微动动握柄，鞭尾部分的震动会很厉害，导致上部结构的“位移”变大。

破坏

鞭梢效应中鞭的末端的速度远较柄的速度大，甚至可以超过音速。在建筑上，鞭梢效应是有害的，特别是高楼、电视塔等，震动传到顶部就会被放大，在地震等情况下很容易被破坏。地震灾害调查中发现，屋顶的小阁楼，女儿墙等附属结构破坏严重，就是因为顶部质量和刚度的突变，由鞭梢效应引起的结果．

预防

为了减弱鞭梢效应，不应只盲目的增大突出物的刚度，最有效的方法应使突出物的第一阶自振频率与整体结构低阶频率不要接近地面运动扰频。

在工程结构中，通常出屋面的楼梯间、水箱、高耸构筑物等都要考虑鞭梢效应的放大系数。

破坏实例

九十年代，在太原的一次学术研讨会期间，山西省著名抗震理论学者、古建筑专家、太原理工大学土木系李世温教授闲谈时说到，海原地震使汾阳文峰塔遭到破坏，所以对长周期的高层建筑物，一定要考虑远震的影响。1920年12月16日宁夏海原发生了8．5级的强烈地震，死亡20余万人。汾阳文峰塔就在这次地震波及下，从顶上11层至13层，出现宽大的裂缝，部分倒塌。沿着南北向在窗洞拱券上下开裂、分离、倾出，东半部倒塌较重。从地图上量测，海原距汾阳直线距离约550公里，即千里之外，地震波是从西向东传来，砖塔在顺着东西方向摆动，因之出现南北向的裂缝。洞上方拱券是受地震惯性力的薄弱部位，所以窗肚墙震害很重。顶上几层是摇摆较大的区段，建筑术语叫“鞭梢效应”。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。文峰塔尽管远在千里之外，虽受到陕北高原的阻隔，黄河天堑的止断和吕梁山的屏挡，地震波的能量仍然十分厉害。真乃不可想象的大自然破坏力呵。