日本本州6.3級(jí)地震破壞力分析

一、地震情況簡(jiǎn)介

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定，北京時(shí)間5月5日13時(shí)42分（當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月5日14時(shí)42分）在日本本州西岸近海發(fā)生6.3級(jí)地震，震源深度10公里，震中位于北緯37.40度，東經(jīng)137.40度。

二、強(qiáng)震記錄及分析

20230505日本6.3級(jí)地震獲得了20組地震動(dòng)，由于地震動(dòng)沒(méi)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：

(a) EW

(b) NS

(c) UD
圖1典型臺(tái)站地面運(yùn)動(dòng)記錄

圖2典型臺(tái)站典型記錄反應(yīng)譜

三、地震動(dòng)對(duì)典型城市區(qū)域破壞能力分析

根據(jù)中國(guó)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(píng)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(píng)估），利用密布強(qiáng)震臺(tái)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)本次地震震中附近范圍內(nèi)臺(tái)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(tái)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(tái)站地震記錄破壞力分布圖

圖4不同臺(tái)站地震記錄人員加速度感受分布圖

四、臺(tái)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(cè)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(tái)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(tái)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(tái)站附近地震滑坡分布

五、地震動(dòng)對(duì)典型單體結(jié)構(gòu)破壞能力分析

(1) 對(duì)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(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院王奇教授級(jí)高工提供模型）

將典型臺(tái)站記錄輸入立面布置如圖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(duì)典型砌體結(jié)構(gòu)破壞作用

模型1：?jiǎn)螌游丛O(shè)防砌體結(jié)構(gòu)

選取圖7所示紀(jì)曉東等開(kāi)展的單層未設(shè)防砌體結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，輸入典型臺(tái)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(dòng)臺(tái)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(kāi)間農(nóng)村住宅磚木結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

模型2：五層簡(jiǎn)易砌體結(jié)構(gòu)

選取圖8所示朱伯龍等開(kāi)展的五層簡(jiǎn)易砌體結(jié)構(gòu)足尺試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，輸入典型臺(tái)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(bào)，1981,4,7-14.）

(a)平面圖(b)剖面圖
圖8五層簡(jiǎn)易砌體結(jié)構(gòu)布置

(3) 對(duì)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(tái)站記錄，分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于毀壞狀態(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(tái)站記錄，分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)將處于毀壞狀態(tài)。

圖10某特大橋引橋模型