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瀘定6.8級(jí)地震的典型結(jié)構(gòu)震害數(shù)值模擬分析
發(fā)布時(shí)間： 2022-09-14 點(diǎn)擊數(shù)量：5648戴君武 柏文 劉榮恒 劉效瑞
2022年9月5日12時(shí)52分，四川省甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級(jí)地震，我所強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)中心在震后共收集處理距震中100公里范圍內(nèi)強(qiáng)震動(dòng)記錄110組。其中PGV大于10cm/s的數(shù)據(jù)14組，PGV大于20cm/s的數(shù)據(jù)6組，基本信息見下表1。本次地震的卓越頻率范圍較寬，不同臺(tái)站區(qū)別較大，如SC.W3509臺(tái)站記錄到的地震動(dòng)卓越頻率在5Hz左右，SC.T2313臺(tái)站記錄到的地震動(dòng)卓越頻率在2.5Hz左右，SC.T2302臺(tái)站記錄到的地震動(dòng)在1Hz左右有明顯的峰值，且其在0.1-1.2Hz范圍內(nèi)均具有比較豐富的頻率成分。
和歷史地震相比，本次地震記錄到的地震動(dòng)PGV/PGA明顯偏大。2008年汶川8.0級(jí)地震臥龍臺(tái)站記錄到的地震動(dòng)PGA為957.7cm/s2，PGV為51.7cm/s。2019年四川宜賓長寧地震珙縣中學(xué)臺(tái)站記錄到的地震動(dòng)PGA為600cm/s2，PGV為12.6cm/s。本次地震，記錄到的最大地面加速度峰值PGA為644.4cm/s2，PGV高達(dá)49.7cm/s，與汶川地震臥龍臺(tái)站記錄到的PGV值十分接近，可見此次地震的破壞能量之大。
為評(píng)估結(jié)構(gòu)在此次地震動(dòng)的破壞水平，選取了實(shí)際記錄到的儀器烈度對(duì)應(yīng)的5組強(qiáng)震記錄，開展了針對(duì)當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度為8度0.2g的5棟典型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的非線性動(dòng)力響應(yīng)時(shí)程分析。5棟結(jié)構(gòu)包括1棟框架、2棟框剪及2棟剪力墻，結(jié)構(gòu)基本周期從小到大分別是0.47s，0.78s，0.84s，1.5s和2.5s。分析主要給出了對(duì)結(jié)構(gòu)安全和建筑內(nèi)人員體感影響明顯的層間相對(duì)位移和樓層加速度響應(yīng)結(jié)果。表2為選取的地震動(dòng)記錄相關(guān)信息。圖1為選取的5棟結(jié)構(gòu)的有限元模型示意圖，圖2至圖6為五棟結(jié)構(gòu)的初步分析結(jié)果。
（1）地震發(fā)生區(qū)域的抗震設(shè)防烈度較高，按照抗震規(guī)范設(shè)計(jì)的建筑在此次地震中表現(xiàn)較好，康定市、瀘定縣城等抗震設(shè)防烈度高的城鎮(zhèn)建筑基本完好。
（2）目前通過不同渠道搜集到的建筑震害大部分為未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)的老舊房屋。詳細(xì)客觀的建筑震害信息有賴于現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)考察后進(jìn)一步補(bǔ)充。
（3）本次地震記錄到的地震動(dòng)卓越頻率范圍普遍較寬，PGV/PGA較大，對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞力較強(qiáng)，造成了震中區(qū)磨西鎮(zhèn)的房屋破壞嚴(yán)重。
（4）結(jié)構(gòu)的實(shí)有抗震性能表現(xiàn)要好于上述有限元分析給出的結(jié)果。按照所選取典型模型的有限元分析結(jié)果，儀器烈度記錄結(jié)果為8度和9度的區(qū)域很多房屋應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)中等或嚴(yán)重破壞，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際表現(xiàn)似乎好于有限元分析結(jié)果。
