基于速度、能量和持续时间参数解析相似PGA下地震破坏差异：来自土耳其近期地震的证据

本文通过对比分析2025年Silivri地震与2023年Pazarc?k地震（均具有相似峰值地面加速度PGA但破坏程度迥异），创新性地提出应结合速度（PGV）、能量（Ei、Vi）和持续时间等参数综合评价地震破坏潜力。研究发现Kahramanmara?地震的累积绝对速度（CAV）、输入能量等效速度（Vi）和显著持续时间（50-70s）显著高于Silivri地震（<20s），证实能量参数与中高层RC建筑损伤率呈强相关性，为区域地震危险性评估提供了新视角。

　　

研究亮点

本研究在地震动评估中实现了从传统加速度分析到能量参数研究的范式转变，通过能量视角不仅考量瞬时震动效应，更揭示了持续能量传递对结构完整性的长期影响。这种创新方法显著提升了传统模型的预测能力，其真正的独创性在于结合区域比较分析和能量参数应用，有望推动地震风险评估策略的变革。

比较性地面运动分析

从土耳其加速度数据库（TADAS）获取的强震记录经过基线校正和巴特沃斯滤波处理后，生成加速度-速度-位移谱、累积绝对速度（CAV）特征和阿里亚斯强度（Arias Intensity）参数。分析显示Kahramanmara?地震在0.5-1.5秒周期范围内呈现更高的谱加速度（Sa）和谱速度（Sv），这直接解释了其对中高层钢筋混凝土建筑的破坏机制。

理论基础

传统地震分析采用力（强度）导向参数（如PGA、Sa、Sv等），因其与现行抗震规范的计算体系兼容。然而研究表明，基于最大值的力参数评估存在局限，而能量参数（如输入能量等效速度Vi）能更全面反映结构在持续震动中的累积损伤效应，这为发展新一代抗震设计方法提供了理论支撑。

损伤分布评估与总体结论

土耳其环境部发布的震后评估数据显示，能量参数（CAV、Arias Intensity和Ei）与建筑损伤程度呈现显著相关性。特别是在软土地基条件下，长持续时间（>25秒）的地震动通过反复荷载循环引发结构疲劳，这种"能量轰炸"效应远超单纯加速度峰值的影响，印证了多参数评估体系的必要性。

结论

通过系统比较2023年Pazarc?k与2025年Silivri地震，本研究证实传统PGA指标在评估结构损伤时存在明显不足。能量参数（Vi）和速度参数（PGV）与观测损伤的相关系数达0.85，显著持续时间超过30秒的地震动会使结构滞回能量需求激增300%。这些发现为修订区域抗震设计规范提供了实证依据，建议将能量谱分析纳入性能化设计体系。