汶川地震灾后调研和损失评价-AIRWorldwide.PDFVIP

AIR WORLDWIDE CORPORATION 汶川地震灾后调研和损失评估 赖涛博士 项目经理，AIR 环球公司，波士顿，美国麻萨诸塞州 编者的话： 2008 年5 月12 日位于中国西南地区的四川省遭受了8.0 级的强震，震后几个星期，AIR 派出一支由结构工程专家组成的勘查小组，前往受地震破坏最严重的地区调研。这次地震 对深入了解中国城乡建筑物易损性及改进措施提供了宝贵经验，同时也为如何重新评估先 前被一些专家所低估的四川地震灾害，提供了十分有价值的资料。本文是AIR Currents对 汶川地震一系列报道中的第三篇，AIR项目经理赖涛博士对调研结果进行了分析讨论。 引言 当地时间5 月12 日下午2 点28 分，距四川省会成都西北偏西方向大约90 公里的汶川县 1 发生了8.0 级 大地震。地震震源深度大约是19 公里，地震所释放的能量约为1995 年神 2 3 户大地震 的30 多倍。距离震中最近的一台强震仪记录的水平地震动峰值加速度为0.96g 。 这次地震发生在位于中国中部南北地震带的龙门山断裂带上。长期以来，南北地震带上地 震非常活跃。汶川周边地区也曾记录到过一些比较大的地震。不过根据过去500年的记录， 龙门山断层带没有发生过7级和7级以上的地震，这使得一些地震学家认为这条断层带已不 再活跃。此外由于龙门山断裂带上古地震的证据很少，更增加了评估这一断裂带再发地震 的难度。5.12大地震发生后，许多科学家都认为先前严重低估了龙门山断裂带的地震风险。 AIR 工程专家基于对灾区实地调研探讨了该区域的地震危害和这次地震所造成的损失。 震灾风险分析 中国是否对这个地区发生这样的大地震准备不足？自从1976 年唐山大地震造成超过24 万 人死亡后，中国政府已经明定，在受地震影响的地区新建房屋时，要严格遵守国家的建筑 抗震设计规范。然而，也许是低估了龙门山地区的地震风险，设计规范在该地区建议的抗 震设防烈度，与汶川地震中实际观测到的地震烈度有明显差别。图一左侧显示的是中国建 AIR WORLDWIDE CORPORATION 4 筑抗震设计规范 推荐的设计基本地震加速度值，以及震中位置和断裂面的地面投影。图 一右侧记录的是5.12 大地震的震中和附近实测到的地震动加速度峰值。 图一：中国建筑抗震设计规范建议的抗震设计基本地震加速度值（左）和5.12 汶川地震在震中和附近实测 到的地震动加速度峰值（右）。图中黑框为汶川地震断裂面的地面投影，圆圈为震源。来源：AIR 环球。 建筑抗震设计规范中的设防烈度或抗震设计基本地震加速度值源于地震区划图，该图反映 的是50年超越概率为10% ，或者说50年中90%概率不被超越的地震烈度，或即相当于475 年一遇的烈度水平。它是根据每个已知断层的发震震级和频率，区域地震活动背景，以及 地震动强度从震源向外传播衰减规律计算所得。 下图左边显示的是中国地震局发布的地震区划图，即50年超越概率为10%的地震动峰值加 速度分布图。该图的中心处黑框是汶川地震破裂面的地面投影。右边是AIR 中国地震模型 采用相同的比例尺生成的地震动峰值加速度图。值得注意的是，在汶川地区AIR模型比中 国地震局估测的地震灾害高许多，而且AIR模型在龙门山断裂带预测了7.7级强震。根据汶 川地震实测震级和烈度可以发现，AIR模型更接近实际。这主要是因为AIR在计算地震风 险时除了利用历史地震资料和古地震资料外，还使用了地震区划图发布后由先进的全球定 位系统（GPS ）所测得的大量地壳相对运动数据，和先进的运动学模型计算得到的地震能 量累积速率结果。 AIR WORLDWIDE CORPORATION 图二：比较龙门山断裂带附近中国地震局必威体育精装版地震区划图（50 年超越概率为10%的地震动峰值加速度） （左）和AIR 计算的在相同超越概率条件下的地震动峰值加速度图（右）。来源：中国地震局和AIR 。 地震损坏调研 虽然这次地震震中在汶川县，但在遥远的越南和泰国都有震感。震中地区的数百条小水坝 不同程度受损。同时滑坡堵流形成所谓的堰塞湖，严重威胁到下游的整个城镇。据官方统 计，地震摧毁建筑物近700 万间，损坏房屋2400 多万间，1500