一、地震動解析
此前我們給出了花蓮6.9級地震引起的福建等地區(qū)的破壞力分析結(jié)果,本報告進(jìn)一步給出震中附近的分析結(jié)果?;凇禦econnaissance Report on Seismic Damage Caused by Guanshan Earthquake and Chihshang Earthquake (third edition, v3.0)》(以下簡稱《簡報》),選取最強(qiáng)的兩組地震動ECS和EYUL臺站記錄,如圖1和圖2所示。其中ECS臺站中長周期分量較強(qiáng),而EYUL臺站短周期分量較強(qiáng)。
圖1 典型臺站地面運(yùn)動記錄(圖片來源:當(dāng)?shù)貧庀缶?
(a)波形對比
(b) 反應(yīng)譜對比(ECS臺站)
(c)反應(yīng)譜對比(EYUL臺站)
圖3根據(jù)《簡報》圖片解析得到地震動的波形和反應(yīng)譜
二、地震動對典型單體結(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)計研究院王奇教授級高工提供模型)
將ECS臺站記錄輸入立面布置如圖4(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4(b)所示。
(a)立面布置示意圖(b)層間位移角
圖4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5所示紀(jì)曉東等開展的單層未設(shè)防砌體結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)?zāi)P停斎隕CS臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于毀壞狀態(tài)。(紀(jì)曉東等,北京市既有農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)加固前后振動臺試驗(yàn)研究,建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,2012,11,53-61.)
圖5單層三開間農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)振動臺試驗(yàn)
模型2:五層簡易砌體結(jié)構(gòu)
選取圖6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停斎隕CS臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)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,1981,4,7-14.)
(a)平面圖(b)剖面圖
圖6五層簡易砌體結(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7所示某80年代公路橋梁模型,輸入ECS臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于毀壞狀態(tài)。
圖7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8所示某特大橋引橋模型,輸入ECS臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于毀壞狀態(tài)。
圖8某特大橋引橋模型
三、臺站附近地震滑坡分析
由于缺乏當(dāng)?shù)亟ㄖ?shù)據(jù),所以我們不再進(jìn)行區(qū)域建筑震害分析。
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)動記錄,可以計算得到不同滑坡體飽和比例下的滑坡分布,如圖9所示。其中,底圖為當(dāng)?shù)仄露确植紙D,每個圓圈代表每個臺站的計算結(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。
分析結(jié)果認(rèn)為在震中附近30-40度以上坡度地區(qū)就可能發(fā)生滑坡,而震中附近地形又很復(fù)雜,因此滑坡的風(fēng)險很高。這與本次花蓮地震實(shí)際震害情況相符。
(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9不同臺站附近地震滑坡分布