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瀘定6.8級地震的典型結構震害數值模擬分析
發布時間： 2022-09-14 點擊數量：7306戴君武 柏文 劉榮恒 劉效瑞
2022年9月5日12時52分，四川省甘孜州瀘定縣發生6.8級地震，我所強震動觀測中心在震后共收集處理距震中100公里范圍內強震動記錄110組。其中PGV大于10cm/s的數據14組，PGV大于20cm/s的數據6組，基本信息見下表1。本次地震的卓越頻率范圍較寬，不同臺站區別較大，如SC.W3509臺站記錄到的地震動卓越頻率在5Hz左右，SC.T2313臺站記錄到的地震動卓越頻率在2.5Hz左右，SC.T2302臺站記錄到的地震動在1Hz左右有明顯的峰值，且其在0.1-1.2Hz范圍內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PGV/PGA明顯偏大。2008年汶川8.0級地震臥龍臺站記錄到的地震動PGA為957.7cm/s2，PGV為51.7cm/s。2019年四川宜賓長寧地震珙縣中學臺站記錄到的地震動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49.7cm/s，與汶川地震臥龍臺站記錄到的PGV值十分接近，可見此次地震的破壞能量之大。
為評估結構在此次地震動的破壞水平，選取了實際記錄到的儀器烈度對應的5組強震記錄，開展了針對當地抗震設防烈度為8度0.2g的5棟典型鋼筋混凝土結構房屋的非線性動力響應時程分析。5棟結構包括1棟框架、2棟框剪及2棟剪力墻，結構基本周期從小到大分別是0.47s，0.78s，0.84s，1.5s和2.5s。分析主要給出了對結構安全和建筑內人員體感影響明顯的層間相對位移和樓層加速度響應結果。表2為選取的地震動記錄相關信息。圖1為選取的5棟結構的有限元模型示意圖，圖2至圖6為五棟結構的初步分析結果。
（1）地震發生區域的抗震設防烈度較高，按照抗震規范設計的建筑在此次地震中表現較好，康定市、瀘定縣城等抗震設防烈度高的城鎮建筑基本完好。
（2）目前通過不同渠道搜集到的建筑震害大部分為未經抗震設計或設計不達標的老舊房屋。詳細客觀的建筑震害信息有賴于現場科學考察后進一步補充。
（3）本次地震記錄到的地震動卓越頻率范圍普遍較寬，PGV/PGA較大，對結構的破壞力較強，造成了震中區磨西鎮的房屋破壞嚴重。
（4）結構的實有抗震性能表現要好于上述有限元分析給出的結果。按照所選取典型模型的有限元分析結果，儀器烈度記錄結果為8度和9度的區域很多房屋應該會出現中等或嚴重破壞，但現場實際表現似乎好于有限元分析結果。
