本次日本地震記錄到的ISK002地震動(dòng)，可導(dǎo)致按照中國(guó)規(guī)范8度設(shè)防設(shè)計(jì)的6層鋼框架、7層鋼筋混凝土框架、20層剪力墻和24層混凝土框架-核心筒倒塌。

1 研究背景根據(jù)新華社東京1月6日電，日本石川縣能登半島1日發(fā)生的強(qiáng)震截至6日中午已造成110人死亡，大量建筑物倒塌、毀損，公路開(kāi)裂。隨著本次地震信息的不斷豐富，也使得我們有條件進(jìn)一步深入研究本次地震實(shí)際破壞能力的大小。在分析本次日本地震記錄到的地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們注意到了一條地震記錄ISK002（圖1）。該地震記錄可以從以下網(wǎng)址下載：https://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/quake/index_en.html如果下載遇到困難，也可以和我們聯(lián)系交流。

圖1 ISK002地震記錄的時(shí)程和反應(yīng)譜

如果將震中附近四個(gè)典型臺(tái)站（ISK001、ISK002、ISK003、ISK006）的位置和反應(yīng)譜畫(huà)在一張圖上，就可以看到如下結(jié)果，距離震中最近的ISK001和ISK002其1s以后長(zhǎng)周期分量顯然最強(qiáng)，破壞力也顯然更大一些。

圖2 震中附近四個(gè)典型地震記錄的反應(yīng)譜對(duì)比

圖3 震中附近四個(gè)典型地震記錄的臺(tái)站位置

2 對(duì)典型中國(guó)建筑物的破壞能力分析這次地震已經(jīng)給日本當(dāng)?shù)卦斐闪司薮髠?，那按照我?guó)規(guī)范建設(shè)的建筑物，是否能夠抵御類(lèi)似ISK002這樣的強(qiáng)烈地面運(yùn)動(dòng)呢？于是把該地震記錄輸入到我們課題組此前積累的建筑結(jié)構(gòu)模型中分析了一下。(1)鋼框架結(jié)構(gòu)電子院和中建西南院共同設(shè)計(jì)了一個(gè)鋼框架結(jié)構(gòu)，為一座6層的辦公樓（附加1層出屋面屋頂），首層與屋頂層高5.0 m，其余層層高3.6 m。設(shè)防烈度為8度，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)，結(jié)構(gòu)一階周期約為2.2s（圖4）。

圖4中國(guó)規(guī)范8度6層鋼框架結(jié)構(gòu)

我們將ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入該框架，得到結(jié)構(gòu)的倒塌過(guò)程如圖5所示。

圖5中國(guó)規(guī)范8度6層鋼框架在ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入下的倒塌過(guò)程

(2) 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)華東院、北京院曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)7層鋼筋混凝土框架，設(shè)計(jì)條件為8度設(shè)防，三類(lèi)場(chǎng)地，結(jié)構(gòu)一階周期約為1.36s（圖6）。

圖6中國(guó)規(guī)范8度7層鋼筋混凝土框架

我們將ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入該框架，得到結(jié)構(gòu)的倒塌過(guò)程如圖7所示。

圖7中國(guó)規(guī)范8度7層鋼筋混凝土框架在ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入下的倒塌過(guò)程

(3) 鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)

中國(guó)院、西南院曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)20層剪力墻住宅樓，設(shè)計(jì)條件為8度設(shè)防，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)，抗震分組為第三組，結(jié)構(gòu)一階周期約為1.35s（圖8）。

圖8中國(guó)規(guī)范8度20層剪力墻住宅

我們將ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入該剪力墻住宅，得到結(jié)構(gòu)的倒塌模態(tài)如圖9所示。

圖9中國(guó)規(guī)范8度20層剪力墻在ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入下的倒塌模態(tài)

(4) 混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)北京院、建研院曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)24層混凝土框架-核心筒，設(shè)防烈度為8度，場(chǎng)地類(lèi)別為III類(lèi)，抗震分組為第一組，結(jié)構(gòu)一階周期約為2.3s（圖10）。

圖10中國(guó)規(guī)范8度24層框架-核心筒結(jié)構(gòu)

我們將ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入該框架-核心筒結(jié)構(gòu)，得到結(jié)構(gòu)的倒塌過(guò)程如圖11所示。

圖11中國(guó)規(guī)范8度24層框架-核心筒結(jié)構(gòu)在ISK002臺(tái)站地震動(dòng)記錄輸入下的倒塌過(guò)程

3 小結(jié)本次日本地震引起的地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度非常強(qiáng)烈，以ISK002為代表的地震記錄對(duì)多層、高層結(jié)構(gòu)具有非常強(qiáng)大的破壞力。如何充分吸取國(guó)內(nèi)外近期強(qiáng)震經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，改善中國(guó)建筑的地震抗倒塌能力，仍然任重道遠(yuǎn)。