北岭大地震，1994年1月17日凌晨4时31分，洛杉矶地区发生里氏6.6级地震，震中位于圣费兰多峡谷，北纬34度12.53分，西经118度32.44分，在洛杉矶西北方向20英里处，属浅源地震，震源深度为12英里。当地震级ML=6.4，面波震级为MS=6.6~6.7，地震矩震级为MW=6.6，持续时间约30秒。在持续30秒的震撼中，大约有11000多间房屋倒塌，震中30公里范围内的高速公路、高层建筑或毁坏或倒塌，煤气、自来水管爆裂，电讯中断，火灾四起，直接和间接死亡58人，受伤600多人，财产损失约300多亿美元。

1994年1月17日凌晨4时31分，洛杉矶地区发生里氏6.6级地震，震中位于圣费兰多峡谷，北纬34度12.53分，西经118度32.44分，在洛杉矶西北方向20英里处，属浅源地震，震源深度为12英里。当地震级ML=6.4，面波震级为MS=6.6~6.7，地震矩震级为MW=6.6。发生地震时大多数人还处于沉睡之中，还没有来得及反应，灾难就降临了。在持续30秒的震撼中，大约有11000多间房屋倒塌，震中30公里范围内高速公路、高层建筑或毁坏或倒塌，煤气、自来水管爆裂，电讯中断，火灾四起，直接和间接死亡58人，受伤600多人，财产损失300多亿美元。

地震发生后，加州政府立即派出了300支搜寻营救队前往灾区实施应急救援，这些营救队员装备有高科技的监听仪器及可以深入到废墟缝隙里面进行拍摄的录像设备。营救人员运用这些先进的设备救出了许多被困、受伤的居民。

地震当天，克林顿总统签署了一项向灾区提供4亿多美元联邦紧急援助的文件，并派出一个特别小组前往灾区处理善后赈灾事宜。美国红十字会在受灾最严重的北岭地区设立了18个避难所，向灾民发放帐篷、食品、衣物等生活用具。

地震发生后，当局还组织了大批专家，对未受损的建筑物进行可行性鉴定，并将10000多间危房予以封锁，以待拆除。

洛杉矶地区位于美国西海岸，正好处于全球最大的地震带--环太平洋地震带范围内，是一个地震高发地区。后经科技人员勘测，地在下两万米左右的深处有一条活动断层，专家们认为，这是造成本次地震的罪魁祸首。

本次地震号称该地区历史上有数的大地震，但仅死亡58人。其死亡人数之少，主要归功于洛杉矶地区建筑物具备了良好的防震功能。当地政府和人民在该地多次发生地震后，树立了较强的意识，在建造房屋时，大都采用木质结构，植根于坚实的岩层中，并依山势而布局，所以当地房屋的抗震性能非常优越，在发生地震时能够避免倒塌，大在降低了伤亡人数。但从另一方面分析，本次地受伤亡人数虽然很少，但经济损失高达300亿美元。这是因为洛杉矶地区是全美第二大城市带，经济密度相当高，灾害的放大效应非常明显，形成了低人口死亡率、高经济损失率的灾情特征。

本次地受伤亡人数虽然很少，但经济损失高达300亿美元是因为：

1、震中位于圣费尔南多河谷的诺恩里奇，离洛杉矶市中心只有32.19公里（而1989年普里埃塔7.1级地震离洛杉矶市中心则有96.56多公里），震区不仅人口密度大，经济密度更大。

2、地震发生在当地时间凌晨4时31分，人们大多酣睡在沉沉的梦乡中，对地震毫无防范，幸亏洛杉矶市处于多震区，1989年又发生过7.1级地震，大多数房屋抗震性能好，受到7.1级地震破坏的房屋也进行了加固，否则后果更不堪设想。

3、震前没有预报。市政当局和市民毫无心理准备，地震发生后难以进入紧张有序的应急状态，造成一些混乱。据报道地震当晚有73人因掠夺、抢劫、盗窃和违反宵禁命令而锒铛被捕。所幸美国法制比较完善，各州有一系列关于减轻灾害的法律，减灾工作有章可循。因此震后10分钟，联邦紧急事务管理局（FEMA）和加州紧急事务办公室（OES）开始迅速组建现场指挥部，接着成立几十个救助中心，震后20分钟，广播、电视等到新闻媒介就及时请专家介绍震情，宣传安全防震知识，为指导市民救灾和安定社会起了推动作用。

4、洛杉机市交通高度发达，造价昂贵的高速公路和立交桥高度集中（仅洛杉矶地区就有2523座高架桥），震中又十分接近，致使地震损失过大。

5、地震不仅造成停水断电，通讯阻塞，而且造成煤气管道破裂，引起100多处火灾，致使地震损失扩大。

6、尽管洛杉矶市大多数建筑物抗震性能较高，1989年7.1级地震破坏的建筑物也进行了修复和加固，但是，仍存在一些抗震性能差的建筑，这次地震被毁建筑基本上都属于这类建筑，致使2.5万人无家可归。

面对如此惨重的震后损失，不禁发人深思，如下是对结构抗震的论述：

抗震结构体系是抗震设计应考虑的最关键问题，结构方案选取是否合理，对安全和经济起决定性的作用。

1、地震动的性质和结构的地震反应

抗震概念设计在选择建筑结构的方案和采用抗震措施时，要考虑地震动的性质及其对建筑影响，应注意地震的不确定性及其一定的规律性。

(1) 地震及其影响的不确定性

一个建筑场地的地面运动也是不确定的。实际上，一个地区的地面运动，是从震源传来的地震波达到所在地区的基岩面，并输入土层后的一种输出(或反应)。地面运动的性质除土层又是一个非线性的系统，随输入的强度不同，滤波作用也不同。因此，一个场地地面运动的性质，随震源机制、震级大小、震中距和传播途径中土层性质的不同，不是恒定不变的。

不同性质的地面运动对建筑的破坏作用不同。破坏严重的主要由于建筑在这个频带范围内的选择性共振的结果。美国北岭地震，靠近地震断裂同距离断裂稍多一点的建筑破坏不同。

台湾集集地震，同一地裂缝两边，上盘的建筑同下盘的建筑破坏程度差别很大。

(2) 地震及其影响的若干规律性

地震的震级大小和震中距的远近，对地面运动和结构的反应有重要的影响。一般来说，震级大、震源破裂的尺度大，地震波的周期长，而且地震波的传播距离远，地震动的持续时间长，其结果是对远距离的较柔性的建筑影响大。

场地的土层软硬和覆盖层厚度，对地面运动的谱特性有重大的影响。土层愈软，覆盖层愈厚，反应谱的特征周期愈长。

建筑的地震破坏，具有积累的性质。近年来在地震模拟振动台上进行的砌体结构和钢筋混凝土构件的试验表明，砌体结构在较大的加速度峰值的地震波输入时产生裂缝，并在反复多次输入地震作用的情况下，砌体由裂缝到散落以至倒塌；混凝土构件在反复多次输入地震波作用下，由钢筋屈服，混凝土裂缝发展到混凝土碎裂，钢筋断裂；实际地震震害也可见到类似的震害积累情况。

抗震设计的任务是考虑到地震及其影响的不确定性和结构抗震能力的一些规律性结合起来，使选取的建筑抗震结构方案、细部构造能具备较好的抗震能力。

2、建筑结构应具有多道抗震防线

结构多道抗震防线的概念，一是要求结构具有良好的吸能能力，二是要求结构具有尽可能多的赘余度。结构系统的吸能和耗能能力，主要依靠结构或构件在预定部位产生塑性铰，但结构体系或构件如果没有赘余度，则某些部分塑性铰的形成，使“结构”变成“机构”，并可能失稳和倒塌。

一般来说，静不定的次数愈高，结构的抗震愈有利，但这不是充分 的条件，为使结构各部分有效地发挥抗震能力，需要把能量耗散在整个结构的平面上和高度方向上。这要求在结构的适当部位设置一系列容许发生的屈服区，使这些并不危险的部位有意识地首先形成塑性铰，或发生可以修复的破坏，从而使主要的承重构件得到很大程度的保护。有以下几种处理方法：

(1) 结构体系由若干具有延性很好的分部结构组成，各部分结构之间用联系构件连接，作为结构的“耗能元件”。此种“耗能元件”，应进行良好的设计，采取合理的构造措施，使整个结构在中、小地震下不坏，在预估的大地震下产生可允许的破坏，并消耗相当的地震输入能量，保证所连接的分部结构不坏，从而维持了整个结构体系的稳定和继续承受竖向荷载的能力，达到“裂而不倒”的设计要求。这种多道防线的应用例子，是具有连梁的耦联抗震墙，其中连梁便起到结构“耗能元件”的作用。1964年美国阿拉斯加地震中安克雷厅市的麦克金列建筑的抗震墙连梁破坏便是一个例子。

(2) 多道防线的结构体系类似框架-抗震墙结构系统。这种系统的主要抗侧力构件是抗震墙，是第一道防线，当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏，刚度降低或部分退出工作，并吸收相当的地震能量扣，框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既要考虑到抗震墙承受大部分的地震力，又要考虑到抗震墙刚度降低后框架部分能承担一定的抗侧力作用。新规范规定，规则的框架-抗震墙结构中，任一层框架部分按框架和抗震墙协同工作分析的地震剪力不小于结构底部总地震剪力的20%或框架部分各层按协同工作分析的地震剪力最大值的1.5倍(取二个值的较小值设计)；不规则的框架-抗震墙结构框架部分承担的地震剪力，可按降低的抗震墙刚度与框架协同分析结果取值。

(3) 在结构上设置专门的耗能元件。研究利用摩擦耗能或者利用材料塑性耗能的元件，预期在大地震时，相当一部分的地震能量消耗于这种耗能元件，以减少输入主体结构的地震能量，达到减轻主体结构的破坏。

3、建筑结构应避免竖向强度与刚度突变

建筑抗震性能的好坏，除取决于总体的强度、变形和吸能能力外，避免局部的抗震薄弱环节是十分重要的。某一层间，某一构件，均可能成为结构的抗震薄弱环节。薄弱环节的形成，往往由于以下的原因：

(1) 刚度突变。刚度突变是由于建筑体型复杂或抗震结构体系在竖向布置的不连续不均匀产生。刚度不连续不均匀的部位，产生应力集中，如果设计时没有作必要的加强，便先于相邻部位进入屈服，刚度进一步减小，在地震反复作用下，该部位的塑性变形继续发展，我们称之为塑性变形集中，最终可能导致严重破坏甚至倒塌。

(2) 屈服强度比突变。屈服强度比的含义不是指截面实际承载力本身，而是一个相当的比值，即各层按实际配筋和材料标准强度计算的层间实际抗剪承载力同该层弹性层间剪力的比值。这个比值是影响结构弹塑变形的重要参数。实际结构各楼层的屈服强度比往往是不均匀的，如果给出各楼层屈服强度比沿楼层高度分布的折线图，则该分布曲线的凹点将会形成结构抗震的弱部位，在地震作用下率先屈报而出现较大的弹塑性变形。

结构的塑性变形集中是相当复杂的问题。结构弹塑性时程分析表明，即使是规则的，刚度和强度变化均匀的结构系统，仍然在某些部位先于其它部位进入屈服，同样在率先进入屈服的部位发展变形，即一个结构体系在复杂的地震作用下各部分不会同时进入屈服状态；屈服强度分布不均匀的结构，弹塑性变形更为复杂。确切地探明每一个结构抗震薄弱部位的弹塑性变形还有许多困难。因此，当前还是尽可能从体型上和结构体系的设计上，使刚度和强度变化均匀，尽量减少形成薄弱部位的因素，努力减少变形集中的程度，并采取相应的抗震构造措施提高结构的变形能力。

4、抗震结构体系应具有良好的吸能能力

抗震结构体系应具有良好的吸能能力，即抗震结构体系应同时具备必要的强度、刚度和良好的延性(或变形能力)。如果抗震结构体系有较高的抗侧力强度，但同时却缺乏足够的延性，如不配筋的砌体结构，这样的结构在地震时很容易破坏，其抗震性能是不好的；另一方面，如果结构有较大的延性，但抗侧力的强度不高，刚度不足，如纯框架结构，这样在不大的地震作用下就产生较大的变形，其抗震性也是不理想的，历次大地震中，钢筋混凝土纯框架严重破坏，甚至倒塌，是屡见不鲜的。较高的抗侧力强度、刚度和较大的变形能力的结合，使抗震结构体能做较大的功，具有较大的吸能能力，结构便具有较大的抗震潜力。

砌体结构，如果加上周边约束或砌体中配置钢筋，便有较好的变形能力，其抗震潜力就大了；有较大变形能力的框架结构，如果在框架中增加墙，形成带框的抗震墙，其抗震潜力也就大了。日本武滕清对高层钢框架建筑，镶入带竖缝的预制混凝土墙板，不仅增加了柔性框架的抗侧力强度和刚度，以阻止侧力作用过大的位移，同时大大地改善了在强地震中结构有能量吸收能力和延性性能。在抗震墙结构体系中，如果钢筋混凝土抗震墙设计得正确，将具有足够的强度和延性，对抗震带来很大的好处。因为类似这样的结构有很好的“强韧性”，具有很大的抗震潜力。

5、各类结构构件应具有良好的延性

各类结构构件是组成抗震结构体系的基本元件，每一个结构构件如都能设计成具有良好延性(变形能力)，避免脆性破坏，则结构经受地震破坏会仍能修复使用。在规范中提出的“ 设防烈度可修”的设防目标，就是依靠提高的延性能力来达到；提出对构件和连接的要求，以及规范的全部抗震措施，便是为提高各类结构构件的延性能力而作的规定。