9月18日臺(tái)灣花蓮地震，我國(guó)多個(gè)地區(qū)的民眾反映震感強(qiáng)烈。但是我們課題組發(fā)的破壞力分析報(bào)告認(rèn)為這次地震不會(huì)在大陸地區(qū)引起什么破壞（詳見(jiàn)：RED-ACT | 臺(tái)灣花蓮6.9級(jí)地震破壞力分析）。那到底是不是民眾反應(yīng)過(guò)度？我們進(jìn)一步做了一些分析。
人對(duì)地震一個(gè)很重要的感受就是地震引起的加速度。地面運(yùn)動(dòng)加速度作用到建筑后，還會(huì)被建筑放大，因此一般來(lái)說(shuō)，樓層越高，感覺(jué)到的晃動(dòng)也就越大。加速度達(dá)到一定程度，人就會(huì)感到難受甚至恐慌（海盜船、過(guò)山車(chē)、跳樓機(jī)，游樂(lè)園里面的各種設(shè)備就是通過(guò)制造加速度來(lái)制造刺激）。我們此前多次提到，我們開(kāi)展區(qū)域震害分析的“城市抗震彈塑性分析”方法，一個(gè)突出的特點(diǎn)就是可以提供完整的工程需求參數(shù)（EDP）信息，不僅包括結(jié)構(gòu)損傷判斷必不可少的層間位移角信息，還包括了結(jié)構(gòu)的殘余位移信息，當(dāng)然，也包括了不同建筑的樓面加速度信息。例如，圖1給出了一棟3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的樓層加速度響應(yīng)結(jié)果。在2016年山西清徐地震時(shí)，我們就用城市抗震彈塑性分析方法探討了太原示范區(qū)的人員感受（詳見(jiàn)"1218"山西清徐4.3級(jí)地震太原示范區(qū)建筑振動(dòng)模擬）
圖1 3層框架結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)
因此，我們就可以進(jìn)一步利用各個(gè)臺(tái)站的記錄，以及城市抗震彈塑性分析給出結(jié)果，得到不同地區(qū)人員感受到的加速度（這里已經(jīng)考慮了建筑引起的加速度放大效應(yīng)），進(jìn)而給出人群的感受比率，如圖2所示。其中，人員感受與加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示（董安正, 趙國(guó)藩. 高層建筑結(jié)構(gòu)舒適度可靠性分析[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 42(4):472-476）。
表1 加速度與人員感受對(duì)應(yīng)關(guān)系
圖2 20220918臺(tái)灣花蓮6.9級(jí)地震不同臺(tái)站地震加速度人員感受分布圖
（深綠色代表“難以感覺(jué)”、淡綠色代表“可感覺(jué)”、黃色代表“不適”、橙色代表“非常不適”、紅色代表“難以忍受”）
從圖2可以清晰看出，雖然本次地震不會(huì)在大陸地區(qū)引起什么破壞，但是地面加速度造成的人員不適的比例較高。在福州等地，感到“不適”的比例可以接近50%。所以當(dāng)?shù)孛癖姼杏X(jué)震感強(qiáng)烈是完全合情合理的。本案例也進(jìn)一步說(shuō)明了城市抗震彈塑性分析的優(yōu)點(diǎn)。
如果進(jìn)一步深入分析圖中的數(shù)據(jù)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的現(xiàn)象。
圖3所示為福州市區(qū)附近的不同臺(tái)站地震加速度人員感受分布圖?？梢钥吹皆诜浅ＥR近的區(qū)域里面，人員加速度感受會(huì)有很明顯的差異，而且規(guī)律也比較復(fù)雜，不是簡(jiǎn)單的隨著距震中距離增加而單調(diào)下降。
圖5福州市區(qū)附近的不同臺(tái)站地震加速度人員感受分布圖
（深綠色代表“難以感覺(jué)”、淡綠色代表“可感覺(jué)”、黃色代表“不適”、橙色代表“非常不適”、紅色代表“難以忍受”）
但是，如果將這一加速度分布圖和地形圖疊加在一起，就看到一些規(guī)律了（圖6）。人員感受較明顯的地區(qū)，多數(shù)都是山間的平原地區(qū)。而在山地上，多數(shù)加速度感受反而不那么明顯。
圖6不同加速度感受分析結(jié)果和地形結(jié)果對(duì)比
（深綠色代表“難以感覺(jué)”、淡綠色代表“可感覺(jué)”、黃色代表“不適”、橙色代表“非常不適”、紅色代表“難以忍受”）
我們可以進(jìn)一步選取兩個(gè)典型臺(tái)站對(duì)比。A2002臺(tái)站和A6010臺(tái)站距離很近，直線(xiàn)距離約10km（圖7）。但是，二者的感受差異非常顯著。
圖7A2002臺(tái)站和A6010臺(tái)站
（深綠色代表“難以感覺(jué)”、淡綠色代表“可感覺(jué)”、黃色代表“不適”、橙色代表“非常不適”、紅色代表“難以忍受”）
如果我們將兩個(gè)臺(tái)站的地震動(dòng)放在一起對(duì)比，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，A2002臺(tái)站的地震動(dòng)顯著強(qiáng)于A6010臺(tái)站（圖8）。至于為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象，是因?yàn)閳?chǎng)地問(wèn)題還是因?yàn)榈匦螁?wèn)題，這個(gè)還有待進(jìn)一步研究。
圖8A2002臺(tái)站和A6010臺(tái)站地震動(dòng)記錄對(duì)比（EW分量，縱坐標(biāo)單位為gal）
小結(jié)
城市抗震彈塑性分析基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和地震工程的基本原理，不僅可以給出常規(guī)的震損評(píng)價(jià)結(jié)果，還可以進(jìn)一步給出殘余位移（修復(fù)難度），樓面加速度（人員感受）等多種多樣的震害后果，其潛力還有很大的發(fā)掘空間。因此，歡迎大家一起來(lái)研究、推廣城市抗震彈塑性分析方法。
