地震能产生扭波吗
张宪恩(攀钢集团公司设计院 攀枝花市617023)
(文摘周报) (2000年3月20日)第八版刊 具有区域性，对建筑物影响有近、远震之分，由现
了一篇文章—— “唐山地震七大迷团” (下面简称“唐” 文)，<文摘周报)还加了题按，该文提出了“扭波” 理论。据<文摘周报)称：该文曾刊在(海南特区法制报) (3月3日，作者：黄韬)上，本人未查阅，仅对(文摘周报)刊载内容进行了分析，结合作者对抗震的研究发表些意见。
人类认识地震是通过地震灾害， “唐”文也没逃出这个框框。没有从“理性”去认识地震。地震是复杂的，它的灾害也是各种各样，我们不能以一种灾害现象去发掘一种地震波。“唐” 文作者在文中据建筑物的自己不能认识的破坏现象提出了“扭波理论”。据“唐”文， “扭波” 应该是面波，若此，当扭波为水平面波时，它的震源应该是绕一竖轴转动或摆动，震源的转动是不可能的，因为还未见到哪一次地震后震中地区地形地貌转动迹象的报导。震源围绕一竖轴摆动是可能的。由于建筑物的体量都比较小，震源摆动产生的扭波对建筑物来讲，就不是扭动而是接近于水平平动。当扭波为铅垂面波时，它的震源应该绕水平轴转动或摆动，转动更不可能．摆动是可能的，由于建筑物的体量较小，震源摆动产生扭波对建筑物来讲就不是扭动，而是接近于铅垂向的平动(即竖向地震)．因此，震源摆动不可能对建筑物产生扭动效应。地震发生后，地震波由震源发出形成了地震波场，这个地震波场能产生使建筑物产生扭动破坏的扭波吗?波在同一均匀介质中传播是强度渐变的、均匀的、直线的。波在不均匀介质中传播就会产生反射、强度突变、折线的，波由软介质向硬介质传播时，会产生反射，波的强度会减弱。波由硬介质向软介质传播时，据波长、周期与介质的关系，波的强度可能增强电可能减弱．^射波与反射波有使建筑物产生扭转破坏的可能， “唐”文作者若认为此为扭波．就不会推进对地震波的认识。
人类在现行抗震理论、震害指导下认识地震，对地震的认识，又产生了新的抗震理论。现行抗震理论从产生至今，对地震的认识也是从地震具有水平加速度至今的地震波点的采集，提出了简单的纵波与横渡的概念，震害使人类认识了地震波的传播具有区域性，对建筑物影响有近、远震之分，由现行地震理论分析得到地基卓越周期的概念。经过对地震波研究，得到了建筑物地震反应的计算方法— — 波动理论。现行抗震理论对地震波的依赖性较弱(或者说，现行抗震理论由于对地震波的依赖较强的方法，由于结果的不确定而无法实用)，从而限制了人类对地震波认识的发展。尽管根据震害提出了对地震各方面的认识，但这些认识不能在现行抗震理论中具体体现而停留在假设阶段(或定性应用)。现在人类对地震波的记录仅为地震波场中一个点，用这一点的测量结果就想代替一个完整的地震波场，这可能吗?只有现行抗震理论获得突破性的、革命性的发展，其结果是，建筑物的地震反应仅由建筑物及建筑物所处位置的地震波决定，这时，抗震理论完全依赖地震波，必将促使人类对地震的认识获得突破性的发展，必将促使人类在下面几个方面认识地震： (1)震源的形态，震源的大小； (2)地震波在土体中传递规律及在地面的表现；(3)地震波的传递的区域性、方向性；(4)地震与地壳土层的关系，地震波与地壳土层的关系。
建筑产生扭转破坏的原因是多方面的．其一、地震波的形状，若建筑物的长度与地震波相比较小时，那么，地震波的波形可使建筑物产生扭转破坏；其二、^射波与反射波对建筑物产生的扭转破坏；第三、如果建筑物的质量中心与刚度中心双向(水平与铅垂)不重合时．建筑物电可产生扭转破坏。人类对后一种扭转破坏认识了，而对前两种还未认识 仅从建筑物扭转震害的现象推断地震波存在扭转，未免太单纯了。
人类对地震的认识．依赖于现行的抗震理论．现行研究的抗震方法依赖于现行的抗震理论，只有抗震理论发展了，对地震的认识也随之发展。抗震的方法就会可靠，人类对地震的恐惧心理也随之消失。抗震理论不获得突破，人类还会产生对地震各种认识．产生许多新的抗震方法。扭波理论是在现行抗震理论环境下产生的，它也是现行抗震理论的后遗症 抗震理论突破了，扭波理论也就完成了它的历史使命。

12楼的原文

以下的很多图和计算式，所以就直接放原文了
2001.8框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法简要及与试验结果的对比

2002.2框架结构质点体系建筑物地震弹塑性反应新的计算方法

2003.10剪力墙（弯曲型）结构质点体系建筑物地震反应计算方法

2003.10框架结构空间体系建筑物地震反应新的计算方法

复“对新抗震理论的再思考”
攀钢集团设计研究院有限公司 张宪恩 刘东波
昨天，收到《四川建筑》田秘书长转来的“对新抗震理论的再思考”（以下简称“对” 文）一文的校样，经过认真拜读后，感到有必要回复。下面就“对”文中的问题逐一答复，其中许多观点抛出与同行商榷。借此机会，感谢梁博士对新抗震理论及《四川建筑》的关注。
关于“前言”部分，作者的观点代表了大多数人。对于这个观点，我的论述已发表在《四川建筑》及www.okok.org网上，在此不再赘述。我只想说一点，作者在“前言”的四点不觉得是现行抗震理论的无奈吗？为什么人类仅依靠震害去修正现行抗震理论的缺陷，而不从行抗震理论的根本上去找原因呢。当某一次某一地区震害轻微时，人类就欢呼抗震理论的胜利（在发达国家特别明显），当某一次某一地区震害巨大时，人类就悲观地认为地震还是很复杂、还有人类未认识的领域。既然人类还未完全认识地震，那么，反映地震的现行抗震理论能真实地反映自然规律吗？人类为什么要抱住“缺陷”不放，而不从理论根本上去探索呢？
“反应谱”。反应谱计算方法，它是与某一次具体的地震无关。在此，我再强调两点，其一，计算反应谱的方法是正确的吗？它能反映了自然规律吗？其二，反应谱的“包络”效应能“包”得住吗？随着新抗震理论被人类认识，场地划分要依据建筑物地震反应的大小。
“地震波”。地震波应采用基础或隔振设备上承台收到的地震波。此问题来自以下考虑，在研究新抗震理论时，考虑到某些建筑物基础体量巨大、地基很软的情况。此种情况下，我猜想地震波在地基中的传递与基础接收到的地震波有差异。至于这个差异是否有、多大，就有待于后来人去研究了。
“高阶振型”。与振型有关的计算方法是振型分解法。振型分解法解决了高阶振型参加工作的条件了吗？若解决了，规范为什么还要规定一个振型个数迭加的范围。请允许我抄写下面一句话，对自由振动而言，“体系能否按某一振型做自由振动将由初始条件决定。”（1）。至于其他方法，如反应谱法、动力时程分析法，与振型无关，但是他们能指出什么条件下建筑物产生第一振型振动、什么条件下建筑物产生非第一振型振动吗？
“减隔振”。我认为“佐证”，我不认为“冲突”。现在的隔震是在现行抗震理论基础上去研究、认识，因此，隔震的方式及效果受到了现行抗震理论的制约。在新抗震理论被人类接受后，在新抗震理论指导下的隔震研究将会是另一种局面。由于本人的能力有限，未做这方面的工作，等待后人去研究吧。
“层间周期”。我认为两种说法是等效的。经过这么多年的认识，将“层间周期”定名为质点的反应更为合适，其定义为：“层间周期的1/4为质点受力到运动的时间”，“层间周期1/4为质点从静止到受力的时间”，“受力”与“静止”相同，“运动”与“受力”相同。内在的物理意义就是质点的振动后滞于振动源的振动。新的抗震理论隐含了建筑物的动力特性，诸如振型、频率、周期等，其在计算的过程并未显现，只是层间周期（质点的反应）作为计算步骤划分的重要依据。弯曲型结构存在四个独立的质点反应，它们在振动的结构中是相互作用，这部分未做数值计算，等以后研究吧。由于我个人无条件、也无能力做试验。但是，与我导师的试验结果对比，是使令人兴奋的（2）。且发现了高阶振型参加工作的条件。
“高振型参与工作分界点”。我只做了剪切型结构的对比工作，我自己也未收集到弯曲型结构的试验结果，弯曲型结构建筑物地震反应计算程序还未编出。因此，对弯曲型结构的高振型参与工作分界点就不好妄加臆断了。
“震害现象”，丽江地震倒塌或破坏严重的是什么样的砖房，它是砖拄加土坯、木屋架。真正的砖混结构如红太阳宾馆、迎宾宾馆，三、四层砖混毫毛未损，而剪力墙结构（黑云宾馆），框架结构（农行），裂缝的裂缝，局部倒塌的倒塌，节点出现“灯笼”状，比比皆是。丽江新城区内拆了几栋房子都是框架结构吧。还有一个特殊现象，现在抗震规范不提倡圆拱形屋面了吧，但是丽江迎宾宾馆的多层圆拱形屋面毫发未损。我也写了一篇“丽江地震考察报告”，发表在《攀枝花建筑》上。
“长周期地震”，以前我知道对地震波分段研究，现作者认为“长周期是地震波的一种成份”。不管怎样，地震波就是地震，他不会由于研究它的理论不正确而改变。他也不会由于现行理论盲目性、理论研究划分不同而改变。若坚持现行抗震理论，随着人类获得的地震波、震害的增多，可能还会提出别的研究方法、别的概念。
“规范”。一个自然现象用数个互相不包含、互相独立的计算方法去计算，其结果能不让人类迷惑吗？
一年多的网上讨论，使我更加坚定了新抗震理论的正确性，经过讨论使我对现行的动力学产生了新的认识。现行的动力学用静力学的方法研究单体平衡（稳态，包括相对静止、匀速运动、匀加速运动）状态的运动特性，他未研究单体与使单体产生运动源之间的动力特性，它是静力学在稳态下运动着的单体上的应用。因此，现行抗震理论以现行动力学为基础是不合适的。
新抗震理论与现行抗震理论从根本（模型）上、具体方法上都不相同，不要用现行抗震理论的观点、方法去衡量新抗震理论。要用是否反映了自然规律、是否指导人类认识自然现象观点去认识新抗震理论。新抗震理论现在只是迈出了第一步，后面的工作还很巨大，欢迎同行专家研究。让震害促使新抗震理论被人类认识吧，让生命、财产的损失唤醒人类吧。
参考文献
[1]、结构力学（下册）湖南大学 天津大学 合肥工业大学编 扬天祥主编
[2]、张宪恩 框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法简要及与试验结果的对比《四川建筑》2001.03
[3] 张宪恩 丽江地震考察报告 《攀枝花建筑》1996.03
[4] 张宪恩框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 《攀枝花建筑》1997.01
《四川建筑》1996第16卷增刊 《冶金建筑分会年会论文集》1997.11《第五届全国地震工程会议论文集》1998.10.20——1998.10.22北京
[5] 张宪恩 地震能产生扭波吗 《四川建筑》2000.04
[6] 张宪恩 框架结构质点体系地震弹塑性反应新的计算方法 《四川建筑》2002.01
[7] 张宪恩考虑时间差计算框架结构质点体系建筑物的地震反应 《结构工程师》1999
[8] 张宪恩 框架结构空间体系建筑物地震反应新的计算方法 《四川建筑》2003.05

2006.6在现行抗震理论指导下的模拟地震动有实践意义吗——与曾珂、牛狄涛及同行商榷

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