隨著采集和傳感儀器的飛速進步，在地震后我們已經可以獲得大量的震中附近強震記錄，從而為定量分析不同地震的破壞力，揭示地震破壞機理提供了至關重要的資料。2月6日拿到兩次7.8級地震動已經是半夜了，直接啟動RED-ACT程序分析了一下拿到的地震動，然后居然就看到了此前極少看到的恐怖結果（表1）。
表1第一次7.8級地震典型建筑和橋梁分析結果
在3138臺站地震動輸入下，居然所有的分析案例都是”毀壞“，于是趕緊把這幾個地震動的反應譜繪制出來，如圖1所示。
圖1第一次7.8級地震典型臺站反應譜
從圖1中可以看出，這次土耳其地震，提供了從短周期（4614臺站）、中周期（3138臺站）到長周期（3123臺站）的全頻段覆蓋。特別值得一提的是，圖1中的紅線是中國規(guī)范9度罕遇的設計反應譜。熟悉地震工程的讀者都知道，9度罕遇是中國抗震設計的最高標準，只有極個別地區(qū)或工程達到這樣的標準，而這次土耳其地震實際發(fā)生的地震動強度遠遠超過了這個最高標準，可見地震動破壞力之強大。一、土耳其建筑和城區(qū)震損分析那土耳其的建筑能扛得住這么大的地震動么？正好我們課題組此前和土耳其方面合作開展過土耳其伊斯坦布爾城區(qū)的區(qū)域震害研究，詳見：新論文 | 傳感器質量和密度對震后快速評估影響的成本效益分析(A cost-benefit analysis of sensor quality and spatial density for rapid regional post-event seismic damage assessment: Application to Istanbul,Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2022)新論文 | 強震臺網密度對震害評估的影響(Influence of sensor density on seismic damage assessment: a case study for Istanbul,Bulletin of the Seismological Society of America, 2022)有相應的土耳其單體和區(qū)域建筑模型（圖2）。我們就把實測的地震動輸入土耳其的典型單體和城區(qū)建筑，看看破壞情況。
圖2 土耳其伊斯坦布爾的單體建筑和區(qū)域建筑模型
首先看看單體建筑的破壞情況，我們分析了3個土耳其多/高層鋼筋混凝土框架的模型（分別為2層、5層、13層）在3123臺站記錄下的響應，結果不出預料，3個框架都非常干脆的垮了（圖3）。所以，土耳其的建筑看來是很難抵御本次地震震中附近的強烈地面運動的。
圖3土耳其多/高層框架在3123臺站記錄下的響應
進一步，我們采用城市抗震彈塑性分析方法，來研究不同臺站地震記錄對區(qū)域建筑的震害作用。由于我們沒有震中附近地區(qū)的建筑數(shù)據(jù)，所以我們暫時用圖2中伊斯坦布爾的區(qū)域建筑數(shù)據(jù)來代替。我們將第一次7.8級地震的地震動數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)域模型，由城市抗震彈塑性分析方法得到的震中附近建筑震害如圖4、圖5所示。圖中，紅色圓點為第一次7.8級地震的震中，藍色圓點為第二次7.8級地震的震中。
圖4 第一次7.8級地震記錄下區(qū)域建筑震害分布
圖5 局部放大后第一次7.8級地震記錄下區(qū)域建筑震害分布
從圖4、5可見，在地圖南側的震害是非常嚴重的，大部分建筑都進入了倒塌或者嚴重破壞的狀態(tài)（紅色或橙色）。這里肯定有讀者會問：圖4只是一次7.8級地震引起的破壞，北側藍點（第二次7.8級地震震中）附近在第二次7.8級地震后肯定會遭到很嚴重的破壞?。〈_實，第二次7.8級地震發(fā)生后，建筑震害肯定會進一步的變化。但是這種破壞肯定和直接遭受一次7.8級地震作用的結果不一樣。因為第一次地震已經引起了破壞，第二次地震再來，建筑的破壞會進一步發(fā)展，而兩次地震疊加會使得問題更加復雜。那兩次地震疊加后的區(qū)域建筑震害該怎么分析呢？不急，我們有專門研究，請聽下回分解。今天我們只討論第一次7.8級地震的影響。
二、中國建筑震損分析
那中國的建筑有可能頂住這次地震的地面運動么？正好課題組此前積累了不少建筑分析模型，于是我們就把這次土耳其地震的地震動輸入進去分析了一下。(1) 鋼筋混凝土框架結構華東院、北京院曾經設計了一個7層鋼筋混凝土框架，設計條件為8度設防，三類場地，用于中美抗震規(guī)范設計結果對比（圖6）。我們課題組張弛同學建立了其非線性有限元模型，結構一階周期約為1.3-1.4s。
圖6 中國規(guī)范8度7層鋼筋混凝土框架
我們將3123臺站地震動記錄輸入該框架，得到結構的倒塌過程如圖7所示。
圖7中國規(guī)范8度7層鋼筋混凝土框架在3123臺站地震動記錄輸入下的倒塌過程
(2) 鋼框架-支撐結構中國建筑科學研究院設計了一棟高度166m、37層的鋼框架-支撐結構，首層層高12.9m，其余層4.2m，平面尺寸50.2mx48.6m，核心筒尺寸21.8mx20m。按8度、三類場地設計，用于中美抗震規(guī)范設計結果對比（圖8）。我們課題組張弛同學建立了其非線性有限元模型，結構一階周期約為5.9s。
圖8中國規(guī)范8度37層鋼框架-支撐結構
我們將3123臺站地震動記錄輸入該框架，得到結構的動力響應過程如圖9所示。
圖9中國規(guī)范8度37層鋼框架-支撐結構在3123臺站地震動記錄輸入下的倒塌過程
該鋼框架-支撐結構在地震下劇烈振動，中部支撐（普通矩形鋼管支撐，非BRB）發(fā)生受壓屈曲和破壞，最后整體結構失穩(wěn)破壞（圖10）。
圖11中國規(guī)范8度6層鋼框架結構
三、小結
本次土耳其地震，第一次7.8級地震引起的地震動就具有恐怖的破壞力，其震中附近地面運動強度遠超中國規(guī)范最高設防水平的要求。即便是按照中國規(guī)范8度設防設計的結構，在本次地震下也很可能會發(fā)生倒塌或發(fā)生遠超規(guī)范限值的嚴重變形。自2008年汶川地震后，超設防水準地震抗倒塌的研究熱度逐年降低。而近幾次國外強震都再次提醒我們，現(xiàn)階段人類對地震的認識還非常有限，發(fā)生遠超設防罕遇地震水平的極端地震作用的風險客觀存在。在此我們特向周建龍大師等專家表示誠摯的謝意，感謝他們在編制中國勘察設計協(xié)會標準《建筑結構抗震性能化設計標準T/CECA 20024-2022》中，支持我們撰寫了“結構防地震倒塌性能設計”一章，為抗地震倒塌設計提供了參考依據(jù)。但現(xiàn)階段抗地震倒塌的研究和工程實踐還遠不能滿足需求，還需要學術界、工程界繼續(xù)關注和推動。
