災害警示｜花蓮地震中不可忽視的兇手：近斷層地震動脈衝

地震概況

北京時間2018年02月06日23時50分，台灣花蓮縣附近海域發生6.5級地震，震源深度11千米。地震造成花蓮統帥大飯店、雲門翠堤大樓、國盛六街2號民宅、國盛六街41號民宅和七星潭大橋等建築結構倒塌，其中雲門翠堤大樓二層民宿旅館的傷亡最為嚴重。據分析此次地震烈度達到台灣地震烈度最高值7度（相當於中國大陸地震烈度的8-9度）。

據媒體9日晚最新報道，花蓮強地震目前遇難人數上升至17人，其中包括9名大陸遊客，另有278人受傷。

災害分析一

有專家指出，花蓮4棟倒塌大樓共同點：都是軟腳建築。軟腳建築也稱為底部薄弱層建築。這類建築的」共同點是為滿足建築特殊功能需要或使用方便，底部一層到兩層設計為較大的空間，柱子挑高而少填充牆，如底層作為大廳、停車場、商店等等，上部樓層採用較多的填充牆作為分隔，作為住宅等。另外，像台灣這種多雨地區的樓房底層多建騎樓，騎樓較其他樓層少了一面牆，再加上一樓多多為商店而柱子挑高，形成頭重腳輕、上剛下柔的軟腳現象。如果軟腳的方向恰與地震波的方向相同，加上一些結構設計和施工中的偶然因素，就容易發生底層垮塌的不幸事件。

災害分析二

本次地震動倒塌建築和引發此次地震的斷層的位置，從下圖中可以看到，倒塌結構都分布在斷層附近。另據資料，全台灣共有33條活動斷層，其中又依照活躍度分為兩類，有20條是最活躍的第一類活動斷層，其中就包含米侖斷層等。

NARlabs報告中倒塌建築的分布

深度分析

花蓮測站的地震記錄看起來和我們常見的地震波有點不太一樣。以汶川地震波為例，從圖中可以看出由於汶川地震震級大，斷層發生了兩次破裂，強地震波持續時間接近2分鐘。

而花蓮測站記錄到的強地震波持續時間要短的多，只有大約10秒左右。但是在25秒到30秒之間，有兩個「顯眼」的大波動。這種大波被稱為「脈衝」。

如果把加速度換成速度和位移的話，「大波」會更明顯，其中東西向速度脈衝的峰值為118.1cm/s，位移脈衝的峰值為71.0cm，南北向地震動的速度脈衝為80.4cm/s,位移脈衝峰值為71.5cm。

已有研究都表明，這種「大波」可能會對建築物造成更複雜的影響，甚至明顯加重建築物的破壞。

花蓮測站地震記錄與8度設防地震輸入的對比

分析發現在中小周期段（0-0.4s），二者差別不大，而在中長周期段（0.4-6s），花蓮地震的平均值明顯高於設計值。抗震設計規範規定的設計曲線是統計平均值，如果結構所在場地的位置特殊，距離斷層很近，地震強度會大大超過平均值，往往會引起嚴重的地震災害。

災害警示

地震給人類造成巨大災難，也給我們留下極其深刻的教訓和啟示。破壞性地震發生後，位於活斷層及其附近的建築均遭到毀滅性的破壞，人們以血淚為代價，真正體會到活斷層恐怖威力，活斷層被認為是埋在城市、鄉村地下「不定時的炸彈」。災害調查警示我們，凡重視抗震設防，且達到抗震設防要求的建築，或未遭破壞，或破壞明顯偏輕。

註：部分圖片來源於網路