2022年瀘定6.8級地震房屋震害及其統計分析

摘要：2022年四川省甘孜州瀘定縣發生6.8級地震。依據現場調查資料，介紹了震區房屋的主要結構類型及其建造特點，總結了各類房屋結構的典型震害現象，探討了各類房屋典型震害特征的產生機理。通過震害數據的統計分析，建立了本次地震中各類結構房屋的震害矩陣，并與其他學者的研究成果進行了對比，研究了不同房屋類型各地震破壞等級分布規律，給出了磚混結構房屋的地震易損性曲線。根據本次地震的震害特點，給出了提升房屋抗震能力的建議。

關鍵詞：瀘定6.8級地震；房屋；震害；抗震能力

中圖分類號：P315.94"" 文獻標識碼：A ""文章編號：1000-0666（2025）01-0123-09

doi：10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2025.0013

0 引言

2022年9月5日12時52分，四川省甘孜州瀘定縣發生6.8級地震，震源深度16 km，截至2022年9月11日17時，地震造成93人遇難，其中甘孜州55人、雅安市38人；另有25人失聯，其中瀘定縣9人、石棉縣16人。

此次地震震中位于鮮水河斷裂帶南東段磨西斷裂附近，歷史上鮮水河斷裂帶曾多次發生7級以上地震。地震微觀震中位于瀘定縣境內的海螺溝冰川公園景區內，震中周邊5 km內的村莊有坪上、杉樹坪、半邊街、青石板、馬鞍腰、倒中橋，20 km內的鄉鎮有磨西鎮、得妥鎮、燕子溝鎮。瀘定縣隸屬于四川省甘孜藏族自治州，地處青藏高原向四川盆地過渡地帶，是進藏出川的必經之地，被譽為甘孜州“東大門”。根據2022年9月11日應急管理部正式發布的瀘定6.8級地震烈度圖，四川瀘定地震最高烈度為Ⅸ度，等震線長軸呈NW走向，長軸195 km、短軸112 km，Ⅵ度區及以上面積19 089 km2，共涉及四川省3個市（州）12個縣（市、區）、82個鄉鎮（街道）。Ⅸ度區面積280 km2，Ⅷ度區面積505 km2，Ⅶ度區面積3 608 km2，Ⅵ度區面積14 696 km2 ①。

此次地震造成了嚴重的地震災害，特別是地震引發的地質災害多且極其嚴重，大量房屋建筑破壞，道路、通信、供水供電等生命線多處中斷，大量人員傷亡、房屋建筑和基礎設施受損。

中國地震局工程力學研究所在震后地震現場科學考察中，對瀘定縣磨西鎮、燕子溝鎮、得妥鎮、德威鎮以及石棉縣的新民鄉、王崗坪鄉等的房屋震害進行了調查。根據調查資料，本文對瀘定6.8級地震災區主要房屋類型及其震害特點進行了分析，統計了幾種典型房屋的震害矩陣，并與前人研究成果進行了對比分析，給出了磚混結構房屋的易損性模型。

1 房屋震害及原因分析

瀘定縣磨西鎮是本次地震受災最為嚴重的地區，所以本文以磨西鎮為主，輔以少量燕子溝鎮的震害實例，對整個災區的房屋破壞及原因進行分析。根據現場調查結果，瀘定縣地震災區房屋類型主要有鋼筋混凝土框架結構、磚混結構、木結構和磚（石）木結構4種主要結構類型。這些類型房屋在此次地震中都發生了不同程度的破壞甚至毀壞。

1.1 鋼筋混凝土框架結構

1.1.1 房屋建造特點及震害現象

在此次地震破壞較為嚴重的地區，鋼筋混凝土框架結構房屋的占比較少，約為20%。雖然該地區是Ⅷ度設防，但仍然有一些房屋發生嚴重破壞。根據現場調查情況，鋼筋混凝土框架結構房屋主要破壞現象有框架傾斜、柱頂鋼筋屈曲、混凝土壓潰、柱腳破壞、框架底層破壞和填充墻破壞等，典型破壞照片如圖1所示。

1.1.2 震害特點及原因分析

通常，鋼筋混凝土框架結構的抗震性能良好，但在磨西鎮發現少數框架結構房屋破壞比較嚴重。總體看底層破壞比較重，填充墻破壞較多，分析其原因主要有：

（1）框架柱的縱筋較強，但箍筋較弱，配箍率偏低，導致箍筋對縱筋的約束不足。從圖1c可以看出，柱底箍筋已被拉斷，失去橫向約束的縱筋向外鼓脹屈曲，混凝土壓碎；從圖1d也可以看出，個別框架柱被剪斷，這也是箍筋不足的表現之一。

（2）梁柱剛度比例嚴重失調，《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2010）規范要求的強柱弱梁并未實現。由圖1b可以看出，框架柱的柱頂形成塑性鉸，或發生了剪斷，但框架梁幾乎未發生明顯破壞，說明梁的剛度可能大大超過柱子的剛度，導致發生了強梁弱柱的破壞形式。

（3）場地效應顯著，部分房屋距離磨西臺地邊緣較近，場地局部突出地形對地震動參數的放大作用非常明顯，可能導致地震作用超過預期。

1.2 磚混結構

1.2.1 房屋建造特點及震害現象

瀘定地震災區房屋以磚混結構房屋為主，占比約為50%，建造時間大概從20世紀80年代至今。墻體采用實心磚砌筑，墻厚多為240 mm和180 mm；多采用水泥砂漿砌筑，黏結強度較高；樓面板和屋面板多為現澆板。由于地處高設防烈度區，當地抗震意識較強，大部分磚混房屋都設置了圈梁和構造柱。多數磚混房屋采用底層框架結構，但大多不是標準的底部框架結構，比如底層柱澆筑后，砌墻并澆筑樓板的柱和墻聯合承重模式，還有底層前部為框架承重后墻和柱聯合承重模式，甚至還有前部框架承重，而后部和側面為磚墻承重的模式。這些建筑模式缺乏規范的設計和施工，隨意性比較大。磚混結構房屋在地震中發生很嚴重的破壞，主要破壞現象有：房屋倒塌、房屋扭轉傾斜、墻體開裂構造柱剪斷、相鄰房屋碰撞破壞、樓梯間破壞、屋面凸出部分破壞，以及底層框架柱或磚柱破壞、女兒墻掉落等（圖2）。

1.2.2 房屋震害特點及原因分析

磚混結構是災區應用較多的一種房屋類型，但在本次地震中抗震的表現并不好，雖然沒有造成大的人員傷亡，但房屋的破壞程度卻比較嚴重，數量也比較多。總體看，磚混房屋底層破壞較其他層嚴重、后墻比前墻嚴重、樓梯間破壞較多。主要原因有：

（1）底層框架設置不合理。大多數底部框架結構形式混亂，墻體與框架混合承重，且結構水平剛度分布不均勻，導致整體受力不合理，易發生地震破壞。樓梯間剛度較大，承受了較大的水平荷載，這也是造成樓梯間破壞較多的原因之一。相反，一些建造規范的磚混房屋抗震表現良好，破壞非常輕微，甚至未發生破壞。

（2）為了擴大空間，底框架結構的首層墻體較少，降低了該層的剛度，結構豎向剛度不均勻，導致地震破壞主要集中在底層，底層甚至發生倒塌，如圖2b、c所示。

（3）抗震構造措施不足。部分磚混結構墻體缺少構造柱（圖2e），或構造柱能力不足（圖2f）。特別是一些老舊磚混房屋，砂漿和混凝土強度不高，導致墻體整體性不好。

1.3 木結構

1.3.1 房屋建造特點及震害現象

根據地震現場調查結果，瀘定地震災區有部分木結構房屋，約占房屋總量的20%。木結構房屋多為單層或二層，主要是木屋架承重，土、石、磚等材料做圍護墻。大多數房屋建設年代比較久遠，現狀比較差，特別是磨西鎮的老街，是老舊木結構房屋的集中區。在這次地震中，有部分木結構發生破壞，主要破壞現象有房屋倒塌、屋蓋坍塌、局部倒塌、圍護墻倒塌和屋蓋溜瓦梭瓦等（圖3）。

1.3.2 木結構房屋震害特點及原因分析

木結構房屋總體震害并不嚴重，以墻體破壞為主，屋頂梭瓦溜瓦現象比較普遍。個別老舊木結構房屋因年久失修，發生倒塌或局部倒塌。房屋多因年代久遠且缺少維護，主體承重木構件受侵蝕較嚴重，維護墻體破損開裂，降低了房屋整體承載能力，導致木結構房屋出現震害。

1.4 磚（石）木結構

1.4.1 房屋建造特點及震害

瀘定地震災區還有部分磚（石）木結構房屋，多為20世紀80年代之前建造，占比約在10%以內。房屋為單層或二層，磚墻或石墻承重，硬山擱檁式結構體系，檁條直接擱置在磚（石）墻上，檁條上設椽子，然后直接掛瓦。因建設年代較早，大多數磚（石）木房屋現狀不佳，抗震性能較差。根據現場調查的情況，仍有少部分磚（石）木房屋為當地居屬居住使用。在這次地震中，磚（石）木房屋遭到了嚴重的破壞，主要破壞現象有房屋倒塌、木屋架屋面破壞塌落、墻體開裂和墻體外鼓開裂、屋面溜瓦掉瓦等（圖4）。

1.4.2 房屋震害特點及原因分析

災區磚（石）木結構房屋數量較少，但嚴重破壞和毀壞的比例較高，破壞程度普遍較重。以墻體開裂和屋蓋破壞為主，溜瓦現象也比較普遍。主要原因是：房屋本身抗震能力弱，墻體粘結強度差，缺少抗震構造措施，且年久失修、缺少維護等。

2 房屋震害矩陣及易損性分析

為更好地掌握本次地震中房屋總體破壞情況，筆者根據磨西鎮、燕子溝鎮、得妥鎮、德威鎮、王崗坪鄉、新民鄉等地共186棟房屋的現場調查數據，結合前人調查實例（潘毅等，2023；董孝曜等，2023；彭志楨等，2024），統計得到各類房屋的震害矩陣，并與一些專家學者建立的震害矩陣進行了對比，回歸得到磚混結構的地震易損性模型。

2.1 磚混結構

磚混結構房屋是災區使用較多的一種房屋類型，分布也比較廣泛，調查數據相對比較豐富，故單獨對其進行分析。筆者通過對調查數據的統計，給出了磚混結構在遭遇Ⅶ～Ⅸ度破壞下的震害矩陣，見表1，并與孫柏濤和張桂欣（2012）、李建亮等（2023）、張瑩等（2024）的統計結果進行了對比，如圖5所示。

孫柏濤和張桂欣（2012）基于汶川地震震害數據統計得到的震害矩陣，數據量比較大；本文利用的是設防和未設防磚混結構破壞概率的均值。李建亮等（2023）的結果融合了汶川地震、蘆山地震、九寨溝地震等6次地震中的部分調查數據，通過統計得到震害矩陣。張瑩等（2024）則基于長寧地震、瀘縣地震等結果進行統計。通過對比，發現Ⅸ度破壞時，本文統計結果與孫柏濤和張桂欣（2012）的結果差別較小，而李建亮等（2023）與張瑩（2024）的結果在輕微破壞和嚴重破壞時有較大的差異，本文結果在各破壞等級的破壞概率都未超過其他學者的結果的變化范圍。Ⅷ度時，本文結果與其他學者的結果出現了一定的差異，特別是在中等破壞等級，本文結果比較偏大，但與

李建亮等（2023）的結果更接近，這可能是因為本文在Ⅷ度區的調查數據比較少，導致統計結果具有較大隨機性。Ⅶ度時，本文統計結果與其他學者的結果在各個破壞等級都相差不大。總體上看，本文統計的磚混結構震害矩陣與其他學者的統計結果相差不大，絕大多數都處在其他學者們統計結果的浮動范圍內，說明磚混結構的震害矩陣具有一定的可信度。

為了增加統計結果的可用性，需要進一步建立磚混結構的地震易損性模型。利用磚混結構房屋的震害矩陣數據，通過疊加得到各破壞等級對應的超越概率。參考《中國地震烈度表》中烈度與PGA的對應關系，將烈度轉化為PGA，可由震害矩陣得到一系列PGA和超越概率的離散點對。在假設易損性曲線符合雙參數對數正態分布函數的基礎上，通過極大似然估計對易損性函數的模型參數進行估計：

Pf=Φ1βiln（PGAλi）（1）

式中：Pf表示結構破壞的超越概率；Φ（·）為標準正態分布函數；λi是第i破壞等級易損性曲線的中位值；βi是第i破壞等級易損性曲線的對數標準差。通過參數回歸得到磚混結構的地震易損性模型參數，再給出易損性曲線，如圖6所示。利用該易損性模型，可以將震害矩陣擴展為連續模型，能夠獲得不同強度地震作用下超越某個破壞等級的概率。

2.2 其他結構

在現場考察過程中，因在Ⅸ度區以外獲取的數據比較稀少，除了磚混結構以外的其他結構房屋數據更少，導致其他烈度下的樣本不足，故震害矩陣只包含Ⅸ度的情況。表2是框架結構、磚木結構以及木結構房屋在Ⅸ度下的震害矩陣。同樣，為了增加對統計結果可信度的認識，本文將統計結果與其他學者的結果進行了對比（鄭山鎖等，2015；費揚，陳龍偉，2023；楊曉鑫等，2017；李建亮等，2023），如圖7所示。

由圖7a可以看出，對于框架結構，本文統計得到的的震害矩陣與鄭山鎖等（2015）、費揚和陳龍偉（2023）的結果差別較小，在各破壞等級下的差異都不足5%，說明本文統計結果具有較好的可靠度。同樣，磚木結構的統計結果與楊曉鑫等（2017）、李建亮等（2023）的統計結果差異也不大，如圖7b所示，只是在嚴重破壞等級的破壞概率有一定的離散，主要是因為這二者的統計結果本身就存在較大的差異，而本文結果處于二者之間，更接近楊曉鑫的結果。對于木結構，本文結果與楊曉鑫等（2017）、李建亮等（2023）的統計結果產生了較大的差異，特別是在輕微破壞和中等破壞等級，本文結果遠遠大于二者的結果，而在嚴重破壞和毀壞等級則偏低很多，最大差異甚至達到20%，如圖7c所示。這可能與木結構震例較少，統計結果具有偶然性有關，也可能是因為瀘定地震災區木結構的抗震性能比較優良。這種現象不是偶然，潘毅等（2023）的研究，同樣有相似的結論，因木結構采用榫卯連接，具有半剛性特點，具有一定減震耗能作用，且自重輕，承受地震力較小，極大地削弱了地震破壞程度。

本文得到的地震易損性矩陣和曲線模型，從本質上來說是一種基于實際震害數據的經驗統計模型，是針對特定地區的某一次地震作用下的結果，在其他地區應用時應進行必要的論證。與其他學者的易損性模型存在一定差異也是必然的，這是各種不確定性綜合作用的結果。其原因一方面源自地震現場調查數據在時間空間方面的差異性，包括房屋的建造工藝、施工習慣、設防標準、建造年代、材料性能等，比如孫柏濤和張桂欣（2012）采用的是汶川地震中5 000多棟房屋的數據，樣本相對較充足，覆蓋區域多，但年代較早。而本文的數據雖然較新，但只有近200棟房屋的數據，樣本較少且地域主要集中在瀘定縣附近。張瑩等（2024）統計的主要是川南地區的房屋，與川西地區有所不同；另一方面不同地區之間地震地質構造也存在很大的差異，導致不同地區的地震動特性具有很大的隨機性，如李建亮等（2023）采用的是川西地區多次地震中的樣本，對地震動本身的不確定性有一定的考慮。

3 結論

本文根據瀘定6.8級地震現場4類典型結構房屋及其震害特點的考察結果，分析了各類房屋的建造特點及震害原因，統計得到了各類房屋的震害矩陣，并與部分專家學者的研究成果進行了對比，給出了磚混房屋的地震易損性曲線，得到以下結論：

（1）本次地震中房屋破壞總體比較嚴重。鋼筋混凝土框架結構在Ⅸ度區中等破壞（含）以上的比例達到69.5%，磚混結構在Ⅷ度和Ⅸ度中等破壞（含）以上的比例分別為64.5%和78.9%，而磚木結構在Ⅸ度區中等破壞（含）以上的比例更是達到了86.7%。相對來說，木結構房屋的破壞比較輕，Ⅸ度內中等破壞（含）以上的比例為65.7%，毀壞和嚴重破壞的比例較低。

（2）鋼筋混凝土框架結構的破壞主要發生在底層，少數房屋發生了結構性的嚴重破壞，圍護墻的開裂破壞非常普遍。磚混結構房屋，底層比其他樓層破壞嚴重、后墻比前墻破壞重、樓梯間破壞比較嚴重、構造柱或底層框架柱破壞現象多、部分樓屋蓋坍塌、女兒墻和外墻裝飾破壞比例較多。木結構房屋總體破壞相對較輕，主要以墻體破壞、梭瓦溜瓦為主，個別老舊木結構房屋因年久失修，發生倒塌或局部倒塌。磚（石）木結構房屋多為老舊房屋，總體破壞嚴重，部分磚（石）木結構房屋因年久失修，發生倒塌或局部倒塌。

（3）除了木結構房屋，本文得到本次地震的震害矩陣，與業內專家學者的研究成果差異不大，大多數情況下差異在10%之內，個別情況下達到20%左右。本次地震中木結構房屋的整體表現較好，可能與當地木結構房屋以榫卯結構的建造方式有關，導致木結構房屋震害矩陣出現較大差異。然而，限于本文的震害數據尚不是很豐富，調查區域也有一定局限性，得到的震害矩陣的穩健性可能存在一定不足，在應用時需要慎重考慮。

基于上述結論，給出了提升房屋抗震能力的一些建議：

（1）進一步推進現有房屋，特別是農村地區房屋抗震能力鑒定和抗震加固工作。對于應用較多的底框架結構房屋，鑒于其底層薄弱的特性，可采用加強底層剛度的方式，如增加墻體厚度、增大框架柱截面、纖維布加固等措施。對于老舊土木、磚（石）木房屋可以考慮拆除重建。

（2）加強對新建房屋抗震設防，包括抗震設計和施工方面的管理和指導，提升新建房屋的抗震能力。在設計階段要避免結構剛度的不對稱，特別是自建底層框架結構，應盡量按照標準的框架結構進行設計，使整個框架剛度均勻協調，形成整體受力模式，同時在施工時加強梁柱節點處混凝土的澆筑和振搗，保證箍筋的綁扎質量。

（3）進一步開展房屋抗震的相關科學研究，包括當地地質構造和地形地貌對地震動及其破壞力的影響，對房屋抗震能力的影響，不同設防水平的建筑結構的抗震能力研究，屋面凸出結構及附屬結構的抗震研究等，在此基礎上提出更加安全、經濟、適合區域特殊性的房屋抗震措施和方法。

參考文獻：

董孝曜，郭迅，羅若帆，等.2023.瀘定6.8級地震震害調查及結構受力分析［J］.建筑結構學報，44（S2）：11-19.Dong X Y，Guo X，Luo R F.2023.Seismic damage investigation and structural force analysis of Luding MS6.8 earthquake［J］.Journal of Building Structures，44（S2）：11-19.（in Chinese）

費揚，陳龍偉.2023.基于OpenSees的場地條件對RC框架結構易損性影響初探［J］.建筑結構，53（S2）：724-729.Fei Y，Chen L W.2023.Analysis of the influence of site conditions on the fragility of RC frame structures based on OpenSees program［J］.Building Structure，53（S2）：724-729.（in Chinese）

李建亮，王世元，李福海.2023.基于震害資料的川西農居地震易損性研究［J］.震災防御技術，18（4）：780-789.Li J L，Wang S Y，Li F H.2013.Study on the seismic vulnerability of Western Sichuan rural buildings based on seismic damage data［J］.Technology for Earthquake Disaster Prevention，18（4）：780-789.（in Chinese）

潘毅，袁家聰，林擁軍，等.2023.瀘定6.8級地震農村居住建筑震害調查與分析［J］.防災減災工程學報，43（6）：1200-1214.Pan Y，Yuan J C，Lin Y J.et al.2023.Seismic damage investigation and analysis of rural residential buildings in MS6.8 Luding Earthquake［J］.Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering，43（6）：1200-1214.（in Chinese）

彭志楨，吳小賓，潘毅，等.2024.瀘定6.8級地震城鎮居住建筑典型震害及啟示［J］.建筑結構，54（7）：13-20.Peng Z Z，Wu X B，Pan Y.et al.Typical seismic damage of urban residential buildings in MS6.8 Luding earthquake and its enlightenment［J］.Building Structure，54（7）：13-20.（in Chinese）

孫柏濤，張桂欣.2012.汶川8.0級地震中各類建筑結構地震易損性統計分析［J］.土木工程學報，45（5）：26-30.Sun B T，Zhang G X.2012.Statistical analysis of the seismie vulnerability of various types of building structures in Wenchuan M8.0 earthquake［J］.China Civil Eengineering Journal，45（5）：26-30.（in Chinese）

楊曉鑫，楊建榮，車文慶，等.2017.云南省不同烈度區內房屋建筑震害易損性對比研究［J］.價值工程，36（12）：229-232.Yang X X，Yang J R，Che W Q，et al.2017.Seismic vulnerability study of buildings in different enforcing zones in Yunnan Province［J］.Value Engineering，36（12）：229-232.（in Chinese）

張瑩，郭紅梅，尹文剛，等.2024.川南地區磚混結構房屋典型震害及地震易損性研究［J］.地震工程學報，46（2）：358-368.Zhang Y，Guo H M，Yin W G，et al.2024.Typical damage and seismic vulnerability of brick-concrete structural buildings in south Sichuan［J］.China Earthquake Engineering Journal，46（2）：358-368.（in Chinese）

鄭山鎖，馬德龍，劉洪珠.2015.汶川地區震后鋼筋混凝土框架結構的地震易損性研究［J］.地震工程學報，37（1）：131-137.Zheng S S，Ma D L，Liu H Z.2015.Seismic vulnerability of post earthquake reinforced concrete frame structures in the Wenchuan area［J］.China Earthquake Engineering Journal，37（1）：131-137.（in Chinese）

GB 50011—2010，建筑抗震設計規范［S］.GB 50011—2010，Code for seismic design of buildings［S］.（in Chinese）

Seismic Damage to Buildings in the Luding MS6.8 Earthquake-hit Area，Sichuan Province

SUN Lu1，2，LIU Jinlong3

（1.Huzhou Vocational amp; Technical College，Architectural Engineering Institute，Huzhou 313000，Zhejiang，China）

（2.Huzhou Key Laboratory of Green Building Technology，Huzhou 313000，Zhejiang，China）

（3.Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration，Institute of Engineering Mechanics，China Earthquake Administration，Harbin 150080，Heilongjiang，China）

Abstract

At 12：52 on September 5，2022，a 6.8-magnitude earthquake occurred in Luding County，Ganzi Prefecture of Sichuan Province.Based on the field investigation data in the disaster area，the main structural types and characteristics of the buildings in the area are summarized.The typical seismic damage to each type of buildings is introduced，and the causes which lead to the damage are analyzed.Through the statistics of damage data，the seismic damage matrix of various types of structures in this earthquake-disaster area is established.By comparing with the previous research results in the related field，the distribution characteristics of each damage grade of various types of buildings are analyzed.The seismic fragility curve of the masonry building is established.Finally，according to the damage characteristics of buildings in the disaster area，some suggestions for improving the earthquake resistance of buildings in the disaster area are presented.

Keywords：the Luding MS6.8 earthquake；buildings；seismic damage；aseismic capability