聲明：
感謝美國CESMD為本研究提供數據支持。本分析僅供科研使用，具體災情和災損分析應根據現場調查情況確定。
一、地震情況簡介
據美國CESMD正式測定，5月2日07時13分 (UTC -4)在美國波多黎各Tallaboa發生5.4級地震，震源深度9.0千米，震中位于北緯17.94度，西經66.73度。
二、強震記錄及分析
20200502美國波多黎各5.4級地震獲得了8組地震動，由于地震動沒有完全收集，可能還有更強的記錄。典型地震記錄分析如下：
PR04記錄臺站位置北緯17.98度，西經66.67度(圖1，其中紅色標記為震中位置)，記錄到水平向地震動峰值加速度為301.4cm/s/s，豎直向地震動峰值加速度為310.3cm/s/s。該地震動及反應譜如圖2、圖3所示。
圖1 PR04臺站位置
(a) EW
(b) NS
(c) UD
圖2PR04臺站地面運動記錄
圖3 PR04臺站典型記錄反應譜
三、地震動對典型城市區域破壞能力分析
利用密布強震臺網在震后獲取的實時地震動信息，再結合城市抗震彈塑性分析，就可以得到地震發生后不同地點的建筑破壞情況，為抗震救災決策提供科學支撐。圖4為根據20200502美國波多黎各5.4級地震震中附近范圍內臺站記錄分析得到的建筑震害分布示意圖。圖5為根據20200502美國波多黎各5.4級地震震中附近范圍內臺站記錄分析得到的人員加速度感受分布示意圖。
圖4 20200502美國波多黎各5.4級地震不同臺站地震記錄破壞力分布圖
（建筑抗震承載力取均值）
圖5 20200502美國波多黎各5.4級地震不同臺站地震記錄人員加速度感受分布圖
（建筑抗震承載力取均值）
四、地震動對典型單體結構破壞能力分析
(1) 對典型多層框架結構破壞作用
模型1：三層框架結構（感謝中國建筑設計研究院王奇教授級高工提供模型）
將PR04臺站記錄輸入立面布置如圖6 (a)所示的6度、7度和8度設防的典型三層鋼筋混凝土框架結構，得到其層間位移角包絡如圖6 (b)所示。
(a)立面布置示意圖 (b)層間位移角
圖6典型三層鋼筋混凝土框架結構
(2) 對典型砌體結構破壞作用
模型1：單層未設防砌體結構
選取圖7所示紀曉東等開展的單層未設防砌體結構振動臺試驗模型，輸入PR04臺站記錄，分析結果表明該結構將處于嚴重破壞狀態。（紀曉東等，北京市既有農村住宅磚木結構加固前后振動臺試驗研究，建筑結構學報，2012,11,53-61.）
圖7單層三開間農村住宅磚木結構振動臺試驗
模型2：五層簡易砌體結構
選取圖8所示朱伯龍等開展的五層簡易砌體結構足尺試驗模型，輸入PR04臺站記錄，分析結果表明該結構將處于中度破壞狀態。（朱伯龍等，上海五層砌塊試驗樓抗震能力分析，同濟大學學報，1981,4,7-14.）
(a)平面圖 (b)剖面圖
圖8五層簡易砌體結構布置
(3) 對典型橋梁破壞作用
模型1：某80年代公路橋梁（感謝福州大學谷音教授提供模型）
選取圖9所示某80年代公路橋梁模型，輸入PR04臺站記錄，分析結果表明該結構將處于中度破壞狀態。
圖9某80年代公路橋梁模型
模型2：某特大橋引橋（感謝福州大學谷音教授提供模型）
選取圖10所示某特大橋引橋模型，輸入PR04臺站記錄，分析結果表明該結構將處于完好狀態。
圖10某特大橋引橋模型
五、與實際震害情況對比
(1) 建筑破壞情況對比
據當地媒體報道[1][2]，波多黎各地區有一些老舊建筑受到局部破壞，且出現了普遍的停電現象。有至少50戶人家被迫搬離住所，所幸沒有人員傷亡報告。
震害較為嚴重的是砌體結構，表現為砌體外墻、陽臺、窗間墻等的破壞、墜落，建筑碎片散落一地，如圖11所示。此外，有道路出現嚴重開裂現象，有供電設施遭到破壞。
圖11當地部分震害較為嚴重的建筑（圖源[1][2]）
本次地震中受損嚴重的大多是年代久遠的歷史建筑，包括一座博物館。該類建筑由于建造時相關抗震設計規范尚不完善，因此容易遭到地震的破壞。
(2) 加速度感受對比
① DYFI
Did you feel it? (DYFI)[3]是美國地質勘探局（USGS）開發的一個系統，其利用互聯網從經歷地震的人們那里獲取地震信息。DYFI系統通過大量互聯網用戶填寫的調查問卷，得到來自地震震中附近的震感報告數據。通過收到的這些報告，DYFI給出了推算得到的烈度響應圖，如圖12所示。
圖12 DYFI響應推測的地震烈度圖（圖源USGS）
由圖12可見，震中附近人員的振動感受主要介于Strong和Moderate之間，甚至部分人員感受達到Very strong，人員感受到的加速度明顯。
② EMSC
European-Mediterranean Seismological Centre (EMSC)[4]也進行了一些震中地區人員的主觀感受評價的信息收集（如圖13所示），繪制了相應的人員感受分析圖（如圖14所示），并且公開了收集到的人員對地震感受的具體反饋，可以作為評價RED-ACT分析人員加速度感受效果的佐證。
圖13EMSC收集到的人員主觀感受分布圖（圖源EMSC）
圖14EMSC收集到的人員主觀感受分析圖（圖源EMSC）
在震中地區附近（30km）以內，分析圖顯示人員的感受主要介于Largely felt至Damaging之間。在具體的反饋信息中人們普遍感受到非常強烈的地震動，房屋劇烈搖晃，室內物品掉落，超市貨架傾倒，感覺到強烈的恐懼與不適，并且由于地震發生在當地時間的清早，相當部分的反饋者稱從地震中被震醒。
