意大利“824”6.2级地震破坏力分析(1)
2016年8月24日，当地时间凌晨3时36分，在意大利中部翁布里亚区附近(北纬42.70度，东经13.10度)发生6.2级地震，震源深度约10公里。震中距翁布里亚区佩鲁贾市约75公里，距意大利首都罗马约100公里。到8月30日为止，地震已经造成293人死亡，4万人无家可归（数据来源：新华网）。
图1所示为过去50年意大利发生过的超过5级以上的地震分布，可见本次地震发生在近年来地震非常活跃的一个地区（那为什么不赶紧加固呢？）
图1 意大利的地震风险分布（资料来源USGS）
图2所示为本次地震发生区域周边历史地震记录，蓝色是1976 Valneina地震，橙色是1984 Gubbio地震，红色是1997 Colfiorito地震，深蓝色1998 Gualdo Tadino地震，绿色是2009 Aquila地震，黑色是2010 Pietralunga地震（资料来源INGV）。
图2 周边历史地震记录（资料来源INGV）
根据卫星数据，本次地震引发的断层周边位移如图3所示。
图3 地震引发的周边位移（资料来源INGV）
意大利已经建设了比较密集的地震观测网络，如图4所示。
图4 意大利地震观测台站分布（资料来源INGV）
在“824”地震中，意大利也记录到一定数量的震中附近强震观测记录，一些较强地震记录如图5所示。AMT强震台震中距为8.9 km，NRC强震台震中距为14 km。在本次地震中，两个台站记录到的地震动时程如图6、7所示，AMT测得的地震动的PGA东西方向较大，为424.98 cm/s2，NRC台站测得的地震动PGA南北方向较大，为366.25 cm/s2。
图5 意大利“824”地震记录（资料来源INGV，感谢冯德民教授提供信息）
图7 AMT台站东西方向地震动（震中距8.9 km，PGA=424.98 cm/s2）
图8 NRC台站南北方向地震动（震中距14.25 km，PGA=366.25 cm/s2）
选取AMT台站和NRC台站的地面运动记录，清华大学研究生顾栋炼等进行了反应谱分析，得到其反应谱形状如图9、10所示。
图9 AMT台站地震记录反应谱分析
图10 NRC台站地震记录反应谱分析
将其和我国规范7、8度罕遇地震，以及近年来我国发生的汶川、芦山、鲁甸地震震中附近记录进行对比，如图11所示。从图中可见，该地震动的反应谱值不是很高，明显低于近年来我国记录到的一些震中附近地震记录（看来真的不是地震太大了，而是意大利的房子盖的太差了）。
图11 意大利“824”地震和我国近年来一些强震记录反应谱对比
分别将上述地震动输入我国典型建筑和城市区域，可以分析得到其对我国建筑的破坏能力。
顾栋炼等选取汶川地震中在震中附近（都江堰）受到严重破坏的7度设防的6层真实钢筋混凝土框架结构，如图12所示。将本次意大利地震的地面运动输入，得到结构顶点位移在6-8cm之间，典型响应时程如图13所示。顶点位移角差不多只有1/300，破坏很轻微。
图12 汶川地震中受到严重破坏的6层钢筋混凝土框架结构
图13 框架结构顶点位移时程
程庆乐等将该地震动输入我国的一些典型城市区域，如鲁甸地震震中附近的龙头山镇，可以得到其破坏分布表1、表2所示。比龙头山镇的实际震害（图17）要小。这也和图11的结论一致。
图14 龙头山镇实际震害
程庆乐等将该地震动输入我国北方8度区某典型大城市的23万栋建筑，得到其毁坏情况如表3、表4所示。其震害程度相对并不是非常严重。
通过上述分析，可以得到以下初步结论：意大利”824“地震所记录到的地面运动强度破坏力有限。像图15这样造成大量建筑物破坏的主要原因很可能是当地的建筑抗震水平太差。如图16那样的房子，倒了是正常情况，不倒才是运气。好好把抗震工作做好，才是解决问题的根本手段。
图15 震害照片（资料来源Miyamoto，感谢冯德民教授）
图16 意大利”824“地震中的部分建筑震害（资料来源PEER）
参与本次地震分析的同学有程庆乐、顾栋炼、田源等。
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