RED-ACT: 20190313日本紀伊水道5.2级地震破坏力分析
RED-ACT Report:
Real-time Earthquake Damage Assessment using City-scale Time-history analysis
致谢和声明
感谢日本K-NET与KiK-net为本研究提供数据支持。本分析仅供科研使用，具体灾情和灾损分析应根据现场调查情况确定。
一、地震情况简介
当地时间3月13日13时48分在日本紀伊水道发生5.2级地震，震源深度50千米，震中位于北纬33.8度，东经134.9度。
二、强震记录及分析
20190313日本紀伊水道发生5.2级地震，地震获得了30组地震动，由于地震动没有完全收集，可能还有更强的记录。典型地震记录分析如下：
WKY001台站位置为北纬34.23度，东经135.17度(图1)，记录到水平向地震动峰值加速度为158.37cm/s2，竖直向地震动峰值加速度为67.98cm/s2。该地震动及反应谱如图2、图3所示。
图1 WKY001台站位置
(a) EW
(b) NS
(c) UD
图2 WKY001台站地面运动记录
图3 WKY001台站记录反应谱
三、地震动对典型城市区域破坏能力分析
利用密布强震台网在震后获取的实时地震动信息，再结合城市抗震弹塑性分析，就可以得到地震发生后不同地点的建筑破坏情况，为抗震救灾决策提供科学支撑。图4（a）为根据20190313日本紀伊水道5.2级地震震中附近范围内台站记录分析得到的建筑震害分布示意图图4（b）为人员加速度感受分布图。图4(c)、(d)为党纪教授提供的日方数据。点击“阅读原文”可以查看网页版地震力破坏及震感分布图。
图4(a) 20190313日本紀伊水道5.2级地震不同台站地震记录破坏力分布图
图4(b) 20190313日本紀伊水道5.2级地震不同台站地震记录人员加速度感受分布图
图4(c) 日本实测震度分布
图4(d) 日本实测人员感受分布
四、地震动对典型单体结构破坏能力分析
(1) 对典型多层框架结构破坏作用
模型1：六层框架结构
将WKY001台站记录输入立面布置如图5(a)所示的6度、7度和8度设防的典型六层钢筋混凝土框架结构，得到其层间位移角包络如图5(b)所示。
(a) 立面布置示意图
(b) 层间位移角包络图
图5 典型六层钢筋混凝土框架结构
模型2：三层框架结构（感谢中国建筑设计研究院王奇教授级高工提供模型）
将WKY001台站记录输入立面布置如图6 (a)所示的6度、7度和8度设防的典型三层钢筋混凝土框架结构，得到其层间位移角包络如图6 (b)所示。
(a) 立面布置示意图
(b) 层间位移角包络图
图6 典型三层钢筋混凝土框架结构
(3) 对典型砌体结构破坏作用
模型1：单层未设防砌体结构
选取图7所示纪晓东等开展的单层未设防砌体结构振动台试验模型，输入WKY001台站记录，分析结果表明该结构将处于中等破坏状态。（纪晓东等，北京市既有农村住宅砖木结构加固前后振动台试验研究，建筑结构学报，2012,11,53-61.）
图7 单层三开间农村住宅砖木结构振动台试验
模型2：五层简易砌体结构
选取图8所示朱伯龙等开展的五层简易砌体结构足尺试验模型，输入WKY001台站记录，分析结果表明该结构将处于完好状态。（朱伯龙等，上海五层砌块试验楼抗震能力分析，同济大学学报，1981,4,7-14.）
(a) 平面图
(b) 剖面图
图8 五层简易砌体结构布置
(4) 对典型桥梁破坏作用
模型1：某80年代公路桥梁（感谢福州大学谷音教授提供模型）
选取图9所示某80年代公路桥梁模型，输入WKY001台站记录，分析结果表明该桥梁将处于完好状态。
图9 某80年代公路桥梁模型
模型2：某特大桥引桥（感谢福州大学谷音教授提供模型）
选取图10所示某特大桥引桥模型，输入WKY001台站记录，分析结果表明该桥梁将处于完好状态。
图10 某特大桥引桥模型
郑哲
赵鹏举
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