干貨：四川九寨溝7.0級地震及破壞力分析

　　一、地震情況簡介

　　2017年8月8日21時19分，在四川阿壩州九寨溝縣（北緯33.20度，東經103.82度）發生7.0級地震，震源深度20千米。

       二、強震記錄及分析

　　四川九寨溝7.0級地震強震動觀測簡訊：截至8月8日23時50分，共獲取17組強震動觀測記錄，其中九寨百河強震臺（51JZB）震中距最小（30.50公里，圖1）。

圖1 九寨百河強震臺位置

        九寨百河強震臺位置為北緯33.2度，東經104.106度，東西、南北、垂直向加速度峰值分別為-129.5、-185.0、-124.7cm/s2（圖2）。該地震動與當地設計反應譜，以及近年來我國主要強烈地震震中反應譜對比如圖3、圖4所示。可見該地震動強度比汶川、蘆山、魯甸地震的記錄都要小很多。

圖2九寨百河強震臺地面運動記錄

圖3九寨百河強震臺記錄反應譜

圖4 九寨百河強震臺記錄和我國近年來震中附近強震記錄對比

      三、地震動對典型單體結構破壞能力分析

　　(1) 對典型多層框架結構破壞作用

　　將九寨百河強震臺站記錄輸入圖5所示典型6層鋼筋混凝土框架結構，得到其層間位移角包絡如圖6所示。8度框架結構基本無損傷，6度和7度框架最大層間位移角剛剛超過《抗規》規定的彈性層間位移角限值1/550。這是因為本臺站記錄主要是短周期分量，0.3s以上周期分量很小。

圖5 框架結構算例平面布置示意圖（單位:mm）

圖6 6度區、7度區和8度區RC框架層間位移角包絡圖

　　(2) 對典型超高層結構破壞作用

　　將九寨百河強震臺站記錄輸入圖7(a)所示某7度區典型超高層結構1，得到其層間位移角包絡如圖7 (b)所示，結構基本無損傷，頂層最大絕對加速度為0.11g，非結構構件基本無破壞。

　　將九寨百河強震臺站記錄輸入圖8 (a)所示某8度區典型超高層結構2，得到其層間位移角包絡如圖8 (b)所示，結構基本無損傷，頂層最大絕對加速度為0.24g，極少數非結構構件（如樓頂的冷凍機）發生破壞。

(a) 某典型超高層結構1

(b) 典型超高層結構1層間位移角包絡圖

圖7 7度區典型超高層結構1

(a) 某典型超高層結構2

(b) 典型超高層結構2層間位移角包絡圖

圖8 8度區典型超高層結構2

　　四、地震動對典型城市區域破壞能力分析

　　根據本課題組之前數據積累，將九寨百河強震臺站的地面運動分別輸入阿壩地區典型鄉鎮和典型農村，得到建筑破損情況如表1-表2和圖9、圖10所示。鄉鎮的中等以上破壞率約70%，農村的中等以上破壞率約為98%。

圖9 九寨百河強震臺站地震動記錄對阿壩地區典型鄉鎮的破壞力

圖10 九寨百河強震臺站地震動記錄對阿壩地區典型農村的破壞力

　　五、小結

　　根據以上分析結果，可見本次四川九寨溝7.0級地震對非設防結構、低矮短周期結構破壞力較大，而對6層以上結構破壞能力較小。

       致謝和聲明：

　　感謝中國地震局“國家強震動臺網中心”為本研究提供數據支持。本分析僅供科研使用，具體災情和災損分析應根據現場調查情況確定。

　　本分析由張磊、顧棟煉、程慶樂、田源、曾翔等研究生及中國地震局工力所林旭川博士等共同完成，其中張磊負責地震動處理和反應譜分析，顧棟煉負責單體建筑分析工作，程慶樂負責區域建筑分析工作。

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　　來源 | 走遍新西蘭、陶城報、建研博士