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5.0级地震破坏力分析

作者:减震支座 来源:www.hbqcxcl.com 发表时间:2018-8-28 浏览:次  百度一下

5.0级地震破坏力分析

 8月13日


致谢和声明


感谢中国地震台网中心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


北京时间2018年8月13日01点44分,云南玉溪市通海县发生5.0级地震,震中位于北纬24.19°,东经102.71°,震源深度7千米。



二、强震记录及分析


本次地震获得了多条地震动,典型震中附近地震记录分析如下:


53TGD台站位置为北纬24.002度,东经102.714度(图1),记录到水平向地震动峰值加速度为118.035cm/s2,竖直向地震动峰值加速度为34.892 cm/s2。该地震动与我国设计反应谱对比如图2、图3所示。


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图1 53TGD台站位置

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(a) EW

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(b) NS


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(c) UD

图2 53TGD台站地面运动记录


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图3 53TGD台站记录反应谱



三、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53TGD台站记录输入立面布置如图4 (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4 (b)所示。


(a) 立面布置示意图

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(b) 层间位移角包络图


             图4 典型六层钢筋混凝土框架结构



模型2:三层框架结构


将53TGD台站记录输入立面布置如图5 (a)所示的6度、7度和8度设防的典型三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 典型三层钢筋混凝土框架结构



(2) 对典型超高层结构破坏作用


模型1


将53TGD台站记录输入图6 (a)所示某典型超高层结构1,得到其层间位移角包络如图6 (b)所示。





(a) 结构布置示意图

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(b) 层间位移角包络图


图6 典型超高层结构1



模型2


将53TGD台站记录输入图7 (a)所示某典型超高层结构2,得到其层间位移角包络如图7 (b)所示。


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(a) 结构布置示意图


(b) 层间位移角包络图


图7 典型超高层结构2



(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8所示为单层未设防砌体结构振动台试验模型,输入53TGD台站记录,分析结果表明该结构将处于中等破坏状态。


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图8 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9所示为五层简易砌体结构足尺试验模型,输入53TGD台站记录,分析结果表明该结构将处于轻微破坏状态。


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(a) 平面图


(b) 剖面图


图9 五层简易砌体结构布置



模型3:四层设防砌体结构


选取图10 (a)所示为四层设防砌体模型,输入53TGD台站记录,得到其门洞墙和窗洞墙层间位移角包络如图10 (b)所示。


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(a) 平面布置和模型示意图


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(b) 层间位移角包络图


图10 典型多层砌体结构



(4) 对典型桥梁破坏作用


模型1:某80年代公路桥梁 


选取图11所示某80年代公路桥梁模型,输入53TGD台站记录,分析结果表明该桥梁将处于完好状态。

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图11 某80年代公路桥梁模型



模型2:某特大桥引桥 


选取图12所示某特大桥引桥模型,输入53TGD台站记录,分析结果表明该桥梁将处于完好状态。



图12 某特大桥引桥模型



四、地震动对典型城市区域破坏能力分析


根据本课题组之前数据积累,将53TGD台站的地面运动分别输入玉溪地区典型城市、乡镇和典型农村,得到考虑建筑承载力参数不确定性后的破坏状态如图13-图15所示。图中每类结构有三列,分别为结构抗力取中位值和加减一倍标准差的预测结果。


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图13 53TGD台站地震动记录对通海地区典型城市的破坏力


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图14 53TGD台站地震动记录对通海地区典型乡镇的破坏力


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图15 53TGD台站地震动记录对通海地区典型农村的破坏力



为了比较不同地震动对区域的破坏力,这里将地震动输入到清华校园619栋建筑中,其结构类型和建筑功能统计如图16所示。计算得到考虑承载力参数不确定性后建筑的破坏状态如图17所示。


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(a) 结构类型比例


(b) 建筑功能比例


图16 清华校园建筑


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图17 53TGD台站地震动记录对清华大学校园的破坏力



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18为根据08-13通海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。

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图18 08-13通海5.0级地震不同台站地震记录破坏力分布图


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