土耳其地震系列研究——我国典型建筑损伤分析

 

               

2023年2月6日，在土耳其发生了超大地震，地震震害严重。该次地震由两次7.8级大震和若干余震组成。地震共造成了超过4.4万人遇难，100万栋建筑受损，5.6万栋建筑受损严重或倒塌，直接经济损失超过342亿美元。

     

     

基于破坏力较强的土耳其地震3123台站记录，进行了我国典型建筑损伤情况对比、地震频谱分析和隔震效果分析三方面研究。希望能初步判断类似该次土耳其地震对我国近年设计建筑的影响，为了解该地震提供帮助。本文为该系列研究的第1部分。

选取9栋不同使用功能、按我国规范设防烈度8度到9度设计的建筑进行分析，建筑使用功能包含住宅、办公、商业、学校和医院，抗震设防类别包含丙类和乙类建筑。主要的建筑信息如下：

分析模型信息  

输入的土耳其地震3123台站记录，其水平方向加速度最大值为652cm/ s ² ，该峰值略大于我国9度罕遇地震加速度峰值620cm/s ² 。为对比土耳其波与我国规范地震波的破坏力差异，分别采用土耳其波（采用原幅实测加速度峰值的土耳其波）、原设防烈度人工波（按照我国规范取原建筑所在地的罕遇地震人工波）和原设防烈度土耳其波（按照我国规范取原建筑所在地的罕遇地震加速度峰值规定调整峰值后的土耳其波）三种工况进行结构的弹塑性时程分析。三种工况下结构弹塑性层间位移角和土耳其波作用下的各类建筑破坏情况判断如下：

根据计算结果，主要结论为：

（1）原幅土耳其波破坏能力强，建筑倒塌风险大

按8度和8.5度设计的典型建筑，在土耳其波作用下结构弹塑性位移角均较大幅地超过了我国规范限值要求，倒塌风险较大；按9度设计的一栋学校建筑（模型8），在土耳其波作用下结构弹塑性位移角满足我国规范限值要求，符合大震不倒设防目标。    

（2） 原设防烈度土耳其波对 自振周期5s 内结构破坏能力大于同烈度的我国规范人工波，短周期结构中该效应更显著。

对于自振周期4s以下结构，采用同幅度加速度峰值的土耳其波作用下结构最大层间位移角均显著大于采用规范人工波的计算结果；对于自振周期在4s以上结构（模型4），采用同幅度加速度峰值的土耳其波作用下结构最大层间位移角仅略高于采用规范人工波的计算结果。

（3） 原设防烈度土耳其波作用下，剪力墙结构的损伤轻于其它类型结构。

土耳其波加速度峰值调整到原设计设防烈度罕遇地震的加速度峰值后，两栋剪力墙住宅（模型1、模型2）位移角大幅低于规范限值要求，抗震表现好于另几栋建筑。

（4） 除剪力墙结构外，原设防烈度土耳其波作用下，乙类设防建筑的抗震性能好于丙类建筑。

原设防烈度土耳其波作用下，乙类设防的建筑（模型4、模型6、模型7、模型9）位移角满足或略低于规范限值要求，抗震性能好于丙类设防的建筑（模型3、模型5）。

   

   

来源：肖从真工作室    

   

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