灾害警示｜花莲地震中不可忽视的凶手：近断层地震动脉冲

地震概况

北京时间2018年02月06日23时50分，台湾花莲县附近海域发生6.5级地震，震源深度11千米。地震造成花莲统帅大饭店、云门翠堤大楼、国盛六街2号民宅、国盛六街41号民宅和七星潭大桥等建筑结构倒塌，其中云门翠堤大楼二层民宿旅馆的伤亡最为严重。据分析此次地震烈度达到台湾地震烈度最高值7度（相当于中国大陆地震烈度的8-9度）。

据媒体9日晚最新报道，花莲强地震目前遇难人数上升至17人，其中包括9名大陆游客，另有278人受伤。

灾害分析一

有专家指出，花莲4栋倒塌大楼共同点：都是软脚建筑。软脚建筑也称为底部薄弱层建筑。这类建筑的”共同点是为满足建筑特殊功能需要或使用方便，底部一层到两层设计为较大的空间，柱子挑高而少填充墙，如底层作为大厅、停车场、商店等等，上部楼层采用较多的填充墙作为分隔，作为住宅等。另外，像台湾这种多雨地区的楼房底层多建骑楼，骑楼较其他楼层少了一面墙，再加上一楼多多为商店而柱子挑高，形成头重脚轻、上刚下柔的软脚现象。如果软脚的方向恰与地震波的方向相同，加上一些结构设计和施工中的偶然因素，就容易发生底层垮塌的不幸事件。

灾害分析二

本次地震动倒塌建筑和引发此次地震的断层的位置，从下图中可以看到，倒塌结构都分布在断层附近。另据资料，全台湾共有33条活动断层，其中又依照活跃度分为两类，有20条是最活跃的第一类活动断层，其中就包含米仑断层等。

NARlabs报告中倒塌建筑的分布

深度分析

花莲测站的地震记录看起来和我们常见的地震波有点不太一样。以汶川地震波为例，从图中可以看出由于汶川地震震级大，断层发生了两次破裂，强地震波持续时间接近2分钟。

而花莲测站记录到的强地震波持续时间要短的多，只有大约10秒左右。但是在25秒到30秒之间，有两个“显眼”的大波动。这种大波被称为“脉冲”。

如果把加速度换成速度和位移的话，“大波”会更明显，其中东西向速度脉冲的峰值为118.1cm/s，位移脉冲的峰值为71.0cm，南北向地震动的速度脉冲为80.4cm/s,位移脉冲峰值为71.5cm。

已有研究都表明，这种“大波”可能会对建筑物造成更复杂的影响，甚至明显加重建筑物的破坏。

花莲测站地震记录与8度设防地震输入的对比

分析发现在中小周期段（0-0.4s），二者差别不大，而在中长周期段（0.4-6s），花莲地震的平均值明显高于设计值。抗震设计规范规定的设计曲线是统计平均值，如果结构所在场地的位置特殊，距离断层很近，地震强度会大大超过平均值，往往会引起严重的地震灾害。

灾害警示

地震给人类造成巨大灾难，也给我们留下极其深刻的教训和启示。破坏性地震发生后，位于活断层及其附近的建筑均遭到毁灭性的破坏，人们以血泪为代价，真正体会到活断层恐怖威力，活断层被认为是埋在城市、乡村地下“不定时的炸弹”。灾害调查警示我们，凡重视抗震设防，且达到抗震设防要求的建筑，或未遭破坏，或破坏明显偏轻。

注：部分图片来源于网络