一、地震情況簡介
據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定,10月3日1時49分在河北石家莊市平山縣發(fā)生4.3級地震,震源深度10千米,震中位于北緯38.35度,東經(jīng)113.73度。
二、強震記錄及分析
20221003石家莊平山4.3級地震獲得了25組地震動,由于地震動沒有完全收集,可能還有更強的記錄。典型地震記錄分析如下:
HE.A0065典型臺站位置北緯38.4度,東經(jīng)113.73度,記錄到水平向地震動峰值加速度為648cm/s/s,豎直向地震動峰值加速度為403cm/s/s。該地震動及反應譜如圖1、圖2所示。
(a) EW
(b) NS
(c) UD
圖1典型臺站地面運動記錄
圖2典型臺站典型記錄反應譜
三、地震動對典型城市區(qū)域破壞能力分析
根據(jù)中國地震學會標準《基于強震動記錄的地震破壞力評估T/SSC 1—2021》(參閱新標準發(fā)布 :基于強震動記錄的地震破壞力評估),利用密布強震臺網(wǎng)在震后獲取的實時地震動信息,再結(jié)合城市抗震彈塑性分析,就可以得到地震發(fā)生后不同地點的建筑破壞情況,為抗震救災決策提供科學支撐。圖3為根據(jù)本次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)本次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3 不同臺站地震記錄破壞力分布圖
(建筑抗震承載力取均值加一倍方差)
圖4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加一倍方差)
四、臺站附近地震滑坡分析
根據(jù)當?shù)氐匦螖?shù)據(jù)、巖性數(shù)據(jù)和實測地面運動記錄,可以計算得到不同滑坡體飽和比例下的滑坡分布,如圖5所示。其中,底圖為當?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。
(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)(感謝中國建筑設計研究院王奇教授級高工提供模型)
將典型臺站記錄輸入立面布置如圖6(a)所示的6度、7度和8度設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:單層未設防砌體結(jié)構(gòu)
選取圖7所示紀曉東等開展的單層未設防砌體結(jié)構(gòu)振動臺試驗模型,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于中度破壞狀態(tài)。(紀曉東等,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研究,建筑結(jié)構(gòu)學報,2012,11,53-61.)
圖7單層三開間農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)振動臺試驗
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)足尺試驗模型,輸入典型臺站記錄,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于輕度破壞狀態(tài)。(朱伯龍等,上海五層砌塊試驗樓抗震能力分析,同濟大學學報,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)將處于完好狀態(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)將處于完好狀態(tài)。
圖10某特大橋引橋模型