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