RED-ACT | 4月3日台湾花莲7.3级地震破坏力分析

摘要

本文首先介绍了4月3日在台湾花莲县海域发生的7.3级地震及其地震动记录，分析了典型台站的地震动峰值加速度和反应谱。随后，通过模拟分析，探讨了地震对多层框架结构、砌体结构和桥梁等典型单体结构的破坏能力，发现不同结构类型在地震中的响应和破坏程度不同。此外，文章还讨论了RED-ACT震害应急评估系统的科学原理，并通过与多个实际地震事件的对比，展示了该系统的准确性和实用性。这些分析有助于理解地震对不同结构类型的影响，并为抗震设计和应急响应提供科学依据。

正文

Real-time Earthquake Damage Assessment using City-scale Time history analysis 

(RED-ACT)

致谢和声明：

       感谢GDMS(https://doi.org/10.7914/SN/T5)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

据中国地震台网正式测定，4月3日7时58分在台湾花莲县海域发生7.3级地震，震源深度12公里，震中位于北纬23.81度，东经121.74度，距台湾岛约14公里。

二、强震记录及分析

      20240403花莲7.3级地震获得了1组地震动，由于地震动没有完全收集，可能还有更强的记录。典型地震记录分析如下：

(a) EW

(b) NS

(c) UD

图1 典型台站地面运动记录

图2  典型台站记录反应谱

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1：三层框架结构（感谢中国建筑设计研究院王奇教授级高工提供模型）

       将典型台站记录输入立面布置如图3(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3(b)所示。

(a)立面布置示意图           (b)层间位移角

图3 典型三层钢筋混凝土框架结构

(2) 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4所示纪晓东等开展的单层未设防砌体结构振动台试验模型，输入典型台站记录，分析结果表明该结构将处于毁坏状态。（纪晓东等，北京市既有农村住宅砖木结构加固前后振动台试验研究，建筑结构学报，2012,11,53-61.）

图4 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5所示朱伯龙等开展的五层简易砌体结构足尺试验模型，输入典型台站记录，分析结果表明该结构将处于轻微破坏状态。（朱伯龙等，上海五层砌块试验楼抗震能力分析，同济大学学报，1981,4,7-14.）

(a)平面图                        (b)剖面图

图5 五层简易砌体结构布置

(3) 对典型桥梁破坏作用

模型1：某80年代公路桥梁（感谢福州大学谷音教授提供模型）

       选取图6所示某80年代公路桥梁模型，输入典型台站记录，分析结果表明该结构将处于毁坏状态。

图6 某80年代公路桥梁模型

模型2：某特大桥引桥（感谢福州大学谷音教授提供模型）

       选取图7所示某特大桥引桥模型，输入典型台站记录，分析结果表明该结构将处于中度破坏状态。

图7 某特大桥引桥模型

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