致謝和聲明:
感謝中國地震臺網(wǎng)中心為本研究提供數(shù)據(jù)支持。本分析僅供科研使用,具體災(zāi)情和災(zāi)損分析應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況確定。
一、地震情況簡介
據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定,09月16日04時(shí)33分,在四川瀘州市瀘縣(北緯29.2度,東經(jīng)105.34度)發(fā)生6.0級地震,震源深度10公里。
二、強(qiáng)震記錄及分析
20210916四川瀘州發(fā)生6.0級地震獲得了1000余組地震動(dòng),從中挑選最強(qiáng)20個(gè)臺站進(jìn)行分析,由于地震動(dòng)沒有完全收集,可能還有更強(qiáng)的記錄。典型地震記錄分析如下:
SCK2803記錄臺站位置北緯29.21度,東經(jīng)105.27度,記錄到水平向地震動(dòng)峰值加速度為756cm/s/s。該地震動(dòng)如圖1、圖2所示。
(a) EW
(b) NS
(c) UD 圖1 SCK2803臺站地面運(yùn)動(dòng)記錄
圖2SCK2803臺站典型記錄反應(yīng)譜
三、地震動(dòng)對典型城市區(qū)域破壞能力分析
根據(jù)中國地震學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《基于強(qiáng)震動(dòng)記錄的地震破壞力評估T/SSC 1—2021》(參閱新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布 :基于強(qiáng)震動(dòng)記錄的地震破壞力評估),利用密布強(qiáng)震臺網(wǎng)在震后獲取的實(shí)時(shí)地震動(dòng)信息,再結(jié)合城市抗震彈塑性分析,就可以得到地震發(fā)生后不同地點(diǎn)的建筑破壞情況,為抗震救災(zāi)決策提供科學(xué)支撐。圖3為根據(jù)20210916四川瀘州6.0級地震震中附近范圍內(nèi)臺站記錄分析得到的建筑震害分布示意圖。圖4為根據(jù)20210916四川瀘州6.0級地震震中附近范圍內(nèi)臺站記錄分析得到的人員加速度感受分布示意圖。
圖320210916四川瀘州6.0級地震不同臺站地震記錄破壞力分布圖
(建筑抗震承載力取均值)
圖420210916四川瀘州6.0級地震不同臺站地震記錄人員加速度感受分布圖
(建筑抗震承載力取均值)
四、臺站附近地震滑坡分析
根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螖?shù)據(jù)、巖性數(shù)據(jù)和實(shí)測地面運(yùn)動(dòng)記錄,可以計(jì)算得到不同滑坡體飽和比例下的滑坡分布,如圖5所示。其中,底圖為當(dāng)?shù)仄露确植紙D,每個(gè)圓圈代表每個(gè)臺站的計(jì)算結(jié)果,圓圈中的數(shù)字代表發(fā)生滑坡的臨界坡度,臺站附近坡度大于該數(shù)值的地方滑坡發(fā)生概率高。
(a)滑坡體飽和比例為 0%
(b)滑坡體飽和比例為50%
(c)滑坡體飽和比例為 90%
圖5 不同臺站附近地震滑坡分布
五、地震動(dòng)對典型單體結(jié)構(gòu)破壞能力分析
(1) 對典型多層框架結(jié)構(gòu)破壞作用
模型1:三層框架結(jié)構(gòu)(感謝中國建筑設(shè)計(jì)研究院王奇教授級高工提供模型)
將典型臺站記錄SCK2803輸入立面布置如圖6 (a)所示的6度、7度和8度設(shè)防的典型三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),得到其層間位移角包絡(luò)如圖6 (b)所示。
(a)立面布置示意圖(b)層間位移角
圖6典型三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)
(2) 對典型砌體結(jié)構(gòu)破壞作用
模型1:單層未設(shè)防砌體結(jié)構(gòu)
選取圖7所示紀(jì)曉東等開展的單層未設(shè)防砌體結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺試驗(yàn)?zāi)P?,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于嚴(yán)重破壞狀態(tài)。(紀(jì)曉東等,北京市既有農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)加固前后振動(dòng)臺試驗(yàn)研究,建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2012,11,53-61.)
圖7單層三開間農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺試驗(yàn)
模型2:五層簡易砌體結(jié)構(gòu)
選取圖8所示朱伯龍等開展的五層簡易砌體結(jié)構(gòu)足尺試驗(yàn)?zāi)P?,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)都將處于中度破壞狀態(tài)。(朱伯龍等,上海五層砌塊試驗(yàn)樓抗震能力分析,同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),1981,4,7-14.)
(a)平面圖(b)剖面圖
圖8五層簡易砌體結(jié)構(gòu)布置
(3) 對典型橋梁破壞作用
模型1:某80年代公路橋梁(感謝福州大學(xué)谷音教授提供模型)
選取圖9所示某80年代公路橋梁模型,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)都將處于中度破壞狀態(tài)。
圖9某80年代公路橋梁模型
模型2:某特大橋引橋(感謝福州大學(xué)谷音教授提供模型)
選取圖10所示某特大橋引橋模型,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)都將處于中度破壞狀態(tài)。
圖10某特大橋引橋模型