石家莊平山4.3級地震破壞力分析

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