从1218甘肃积石山地震再谈地震破坏力分析的价值

根据最新统计数据，1218甘肃积石山地震已造成134人死亡，在此首先对不幸遇难的同胞表示深切哀悼。
确实，一次地震导致上百人死亡，上一次这样的悲剧是2014年的6.5级鲁甸地震（死亡617人）。这次甘肃积石山地震的死亡人数也超过去年的6.8级泸定地震（死亡93人）。很多专家从发震机制、地形条件、当地人口密度等都做了分析，我这里就不再赘述了。本文谈一点我自己的看法。首先给大家分享一张图，下图是自2008年汶川地震以来几次代表性地震测得的最强地面运动的反应谱对比。

由此图可以发现两个非常值得关注的现象：第一：虽然本次甘肃积石山地震的震级只有6.2级，明显小于2013芦山7.0级、2014鲁甸6.5级、2022泸定6.8级，但是测得的地面运动强度却非常突出。因此，本次地震导致严重的建筑破坏进而导致严重人员伤亡，也并不意外。第二：从图中不难看出，这几次地震均出现地面运动强度显著超过中国国家设计规范最高标准（9度罕遇）的水平，甚至鲁甸、泸定、积石山地震都远远超过了9度罕遇的设计反应谱。由第一个现象很容易得到以下结论：一次地震引起的地面运动强度大小，和地震震级有关但是关系非常复杂。仅仅通过震级来判断震害水平显然是偏于粗糙的。而现阶段的烈度评估方法，大多也是根据烈度和震级的关系来做评估（比如认为震中附近烈度大概等于震级+2），这样也没法很好的估计地震的震害水平。因此我们一再提出：既然现在已经可以密集布置传感器，并通过网络传输设备在震后实时得到传感器的记录（例如本次积石山地震中国地震台网中心就很快拿到了震中附近上千组地面运动记录），我们直接把完整的地面运动记录输入到工程对象的力学模型中，通过动力学计算其震害程度（即地震破坏力分析，详见链接：新标准发布 ：基于强震动记录的地震破坏力评估）。只要地震记录的仪器和传输网络可靠，工程对象的数据合理，那评估出的震损精度理应高于通过震级、烈度等方法评估的结果。例如本次地震发生后，我们19日夜1点多完成分析，被问及估计这次地震损失如何时，我看着图中一片大大小小的橙色（建筑严重破坏）、红色（建筑毁坏）的结果，心情沉重的说：“很不好！很不好！”。

当然，最后还要说一个问题，也是我此前在学术会议交流时多次谈及的问题，就是“9度罕遇”够不够的问题。自2008年汶川地震后，中国大陆虽未曾再度经历那样毁天灭地的超强地震，但是这10年来几次6点几级地震都已经记录到大量明显超过“9度罕遇”地面运动强度的地震记录。考虑到9度罕遇已经是我国建筑抗震设计的最高标准，全国仅有个别地区能够达到这一标准。如何更加科学合理的给出地震的设防标准从而保证建筑的抗倒塌性能，仍然是一个任重道远的问题。在今年年初土耳其地震的震后分析中，我就曾经对比过中、美、日三国的地震设计反应谱，从对比中不难看出，中国9度罕遇的反应谱作为设计规范中的最高标准，是明显低于美国和日本标准的。

地震工程研究本来就是不断从地震中发现问题、吸取教训而不断发展的。本次6.2级积石山地震同样是一个很有价值的研究案例，或可为我们后续震害评估和规范编制提供参考。