李小军：中国地震局工程力学研究所

              汶川地震强震动观测与分析

                         李小军 周正华  温瑞智等

   2008年5月12日汶川8.0级地震中，国家强震动观测台网获得了大量的强震动记录，包括460个自由场地台站及1个地形台阵和2个建筑结构台阵的记录。主震发生后，在地震重灾区范围内迅速布设了由59台强震仪组成的流动观测台阵，开展了强余震的场地地震动和建筑结构反应观测。报告介绍了主震及强余震的强震动观测情况和对主震地震动特性的初步分析结果。

    据报告介绍，本次观测共获得主震记录约1400条，余震记录已超过20,000条。主震记录中峰值加速度大于10 gal的超过500条，大于100 gal的超过115条，最大峰值加速度957.7gal；余震记录的最大峰值加速度为956 gal。主震的强震动记录资料展示了大地震地震动的破裂方向性效应、上下盘效应、大竖向峰值加速度和速度脉冲等特性，特别是本次地震的断层多次破裂效应。与国内外地震动衰减关系的比较表明，本次地震的地震动峰值加速度衰减相当之慢，在断层距100 km范围内观测值与衰减关系计算值接近，而随断层距增加两者的差值增大，断层距300 km处观测值的平均值达到计算值的2-3倍。汶川地震的强震动观测极大地丰富了强震动记录资料库，填补了特大地震近断层强震动记录的空白，为工程建设抗震研究提供了难得资料。

    报告同时指出，汶川地震记录所展示的地震动破裂方向性效应、上下盘效应与地震动频率的关系密切，对高频成分而言其效应较为明显，但低频成分相对较弱，表现为地震动峰值加速度的破裂方向性效应和上下盘效应较为明显，而地震动峰值速度和位移的相对较弱。值得注意的是，与集集地震等大地震相比，汶川地震地震动的高频成分较丰富而低频成分较低，近断层地震动加速度反应谱一般在0.5秒处就开始减小且下降速度较快，另外地震动的速度脉冲特性也不如集集的显著。汶川地震地震动的这些特征预示着近断层范围内较长自振周期的工程结构破坏会较轻。为此，报告认为，汶川地震中一些重大工程，如水坝工程没遭受较严重破坏的原因除合理的抗震设防外，汶川地震的特殊地震动特征也是重要原因。如果汶川地震的地震动表现为集集地震的地震动那样含有丰富低频成分和速度大脉冲特性，或另一次特大地震发生，这些水坝工程的破坏程度如何是值得进一步探讨的问题。