【清华大学陆新征:强震致倒塌机制研究(以中国汶川和土耳其地震为例)】
对强震震害的系统性调查与分析是推动地震工程学发展的关键驱动力。历史上每一次特大地震,都在检验现有工程理论与实践的同时,暴露出潜在的知识盲区与技术缺陷,从而推动抗震设计理念、计算方法和规范体系的革新。2008年5月12日发生于中国四川省的汶川Ms 8.0级地震,造成了近7万人遇难,500多万人无家可归,另有2300万栋建筑遭受不同程度的破坏 。2023年2月6日,土耳其南部与叙利亚北部边境地区在9h内接连遭遇Mw 7.8级和Mw 7.5级两次强烈地震,导致超过5.3万人丧生,逾51.8万栋建筑在主震或强余震中严重受损或倒塌。这两次地震事件,尽管在发震构造、场地条件及社会文化背景上存在差异,但因其相似的巨大破坏规模、相近的社会发展阶段以及建筑存量中均包含大量抗震性能不足的结构,为地震工程领域提供了具有重要科学价值的对比研究案例。通过深入比较分析2008年中国汶川地震与2023年土耳其地震中建筑倒塌的宏观现象与微观机制,不仅能够揭示超越地域限制、具有普遍性的结构抗震薄弱环节,也能识别出由特定建筑文化、技术水平和规范演化路径所引致的差异性问题。既有研究多聚焦于对单次地震的震害分析。汶川地震后,中国学者对砌体结构、钢筋混凝土(RC)框架结构的震害机制进行了系统研究,其成果直接推动了《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)的重大修订。土耳其地震后,国际工程界迅速对其RC框架建筑大规模倒塌的原因展开调查。然而,将这两次重大地震的震害研究成果进行横向对比的系统性综述尚不多见。本文旨在填补此项空白,通过对现有公开文献、调查报告和学术研究成果的梳理与整合,从以下4个维度对两次地震的建筑倒塌研究进行对比与剖析: 1)典型倒塌案例特征; 2)核心倒塌机制;3)倒塌过程数值模拟研究; 4)震后抗震对策与规范改进。通过此项对比研究,期望能为深化对强震作用下建筑结构失效行为的认识、优化未来抗震设计理论与防灾策略提供科学依据。
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