地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法
结构抗震与地下结构抗震探析
结构抗震与地下结构抗震探析摘要：本文通过探讨结构抗震和地下结构抗震的相关问题，旨在深入理解这些领域中的关键概念和挑战。
正文部分将分析结构抗震和地下结构抗震的原理和方法，并探讨它们在实际工程中的应用。
结束语将总结本文的主要发现，并探讨未来研究方向和应对地震风险的重要性。
关键词：结构抗震；地下结构抗震；探析引言：地震是一种具有极大破坏力的自然灾害，给人类社会带来了巨大的威胁。
而结构抗震是为了减少地震对建筑物和其他结构造成的损害而进行的技术和工程措施。
近年来，随着人口的增长和城市化程度的加深，地下结构的建设日益普遍，地下结构抗震也成为重要的研究领域。
本文将对结构抗震和地下结构抗震进行详细探析，以期为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考和指导。
1. 结构抗震的原理与方法1.1 结构抗震的基本原理在进行结构抗震设计时，需考虑地震引起的地面运动对建筑物的影响。
结构抗震的基本原理是通过合理的结构布局、选择适当的材料和工艺、采用有效的连接方式，来增强建筑物的抵抗地震力的能力。
关键在于提高结构的抗侧移能力、抗剪切能力和抗轴向拉压能力。
1.2 结构抗震的设计方法结构抗震的设计方法包括静力设计法和动力设计法。
静力设计法是根据结构的自重和静力荷载进行设计，以保证结构在静力下的稳定性。
而动力设计法则是根据地震荷载的特点，考虑结构的动力响应，通过动力分析和计算，保证结构在地震作用下的安全性。
1.3 结构抗震的评估和监测手段对已建成的建筑物进行结构抗震评估可以帮助我们了解其抗震能力并提出改进意见。
评估手段包括建筑物结构档案查阅、目视检查和非破坏性测试等方法。
此外，监测手段可以实时监测建筑物的结构运行状态，包括振动传感器、位移传感器和应力传感器等设备，通过数据的采集和分析，及时发现结构异常，以保证结构安全。
通过以上的方法和手段，我们能够更好地理解结构抗震的原理与方法，并在设计、建造和评估过程中不断完善我们的抗震技术，确保建筑物在地震中具有较好的安全性能。
地下结构抗震设计研究
地下结构抗震设计研究摘要：随着我国社会经济的不断发展以及城市建设的逐渐深入，地下空间的利用程度越来越高，有关地下结构抗震问题的分析研究受到越来越多的重视。
本文通过实际工程案例，对反应位移法助力地下结构抗震问题进行分析计算，以促进现代地下结构抗震问题的研究。
关键词：地下结构；抗震分析；反应位移法本工程为成都市某地下综合管廊，位于道路绿化带下。
根据场地条件地下管廊顶部覆土厚度为约为3.0m。
净空横断面尺寸bxh：3.1m×4.0m。
侧壁及顶板厚度为400mm，底板厚度为500mm。
一、抗震设防目标结构抗震设防目标为当遭遇低于本地区抗震设防烈度（7度）的多遇地震影响时，一般不致损坏或不需修理仍可使用；当遭遇本地区抗震设防烈度（7度）的地震影响时，构筑物受轻微损伤但短期内修复能恢复正常使用功能，结构整体处于弹性工作阶段；当遭遇高于本地区抗震设防烈度（7度）预估的罕遇地震影响时，主体结构不出现严重破损并可经整修恢复使用，结构处于弹塑性工作阶段。
二、抗震设计方法1.构筑物的规则性构筑物的平面和竖向布置在满足工艺要求的前提下尽可能规则、对称，质量分布和刚度变化趋于均匀，相邻各部分间刚度平缓过度变化。
对于体型复杂的构筑物，设置抗震缝将其分成若干较为规则的结构单元；设置防震缝有困难时，对结构整体进行抗震计算，针对薄弱部位，采取有效的抗震措施。
2.结构体系设计①主体结构型式均设计为现浇钢筋混凝土结构。
②所有构筑物均具有明确的计算简图和合理的地震作用传递路线。
③部分结构或构件损坏时，不致导致整个结构体系丧失承载能力。
④同一结构单元具有良好的整体性，对局部削弱或突变形成的薄弱部位，设计采取加强措施。
⑤合理选择混凝土结构构件截面尺寸及配筋，按照弯曲先于剪切破坏、钢筋屈服先于混凝土压溃、构件先于钢筋锚固破坏的原则进行设计。
⑥构件节点的承载力不低于连接构件的承载力。
⑦同一结构单元的构筑物不设置在性质截然不同的地基土上，原则上不混用天然地基和人工地基，当无法避开时，设计采取设置变形缝或加设褥垫层等措施避免震陷发生。
地下结构震害及抗震分析方法综述
地下结构震害及抗震分析方法综述安腾【摘要】At present, China has begun to develop underground space, especially the subway projects. Usually, the underground structure has good seismic performance, and relatively few earthquake disasters. But if the underground structure is damaged by the earthquake, it will cause serious damage and cannot be repaired. This paper mainly introduces the seismic hazard characteristics of underground structures and compared the methods of seismic analysis of underground structures, such as the reaction displacement method, free field deformation method and so on.%目前,我国开始大力发展地下空间,尤其是地铁工程.通常情况下,地下结构具有良好的抗震性能,地震灾害相对较少.但是地下结构一旦遭受地震破坏,将会带来严重损失并且难以修复.本文主要介绍了地下结构的地震灾害特征以及常用的地下结构抗震分析方法.并且对比分析了反应位移法、自由场变形法和地震系数法等的特点以及不足.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)011【总页数】2页(P244-245)【关键词】地下结构;地震灾害;抗震性能;反应位移法【作者】安腾【作者单位】榆林学院,榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TU930 引言随着现代城市的不断发展与人口的迅速增长，人类对生活空间的需求也不断扩大，地下结构的不断发展便是其真实写照。
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进摘要：人防地下室作为城市基础设施的重要组成部分，在地震等自然灾害面前起着至关重要的作用。
然而，由于地理环境和建筑特点的不同，人防地下室结构的抗震性能存在一定的差异和挑战。
为了提高这些结构的抗震性能，需要深入研究结构设计与分析，并提出有效的改进策略。
本文旨在通过对人防地下室结构设计与抗震性能分析的系统研究，为优化结构性能提供有力支持。
关键词：人防地下室结构设计、抗震性能分析、结构改进、新材料、成本效益1. 人防地下室结构设计与抗震性能分析1.1 结构材料和构件选择在人防地下室结构设计中，选用合适的结构材料和构件至关重要，因为它们直接影响到结构的抗震性能。
通常，高强度混凝土、钢材和钢筋混凝土是常见的选择，因为它们具有较高的强度和韧性，能够在地震发生时有效地吸收和分散地震力。
此外，结构连接件如螺栓、焊接和钢筋套筒等也需要精心选择，以确保结构的整体稳定性和耐震性[1]。
1.2 抗震设计参数的确定抗震设计参数的确定需要考虑多个因素，包括地理位置、地质条件、结构用途和地震危险性等。
设计地震峰值加速度、地震分区、设计基准地震动谱等参数需要根据具体情况进行合理的确定。
例如，地震危险性高的地区需要采取更严格的设计参数，以确保结构在地震事件中的安全性能。
1.3 抗震性能评估方法的选择为了全面评估人防地下室结构的抗震性能，需要选择合适的评估方法。
数值模拟是一种常见的方法，通过有限元分析等工具模拟结构在地震加载下的响应，提供详细的性能数据。
实验测试可以用来验证数值模拟结果，包括地震模拟实验和物理试验。
此外，经验分析也有其价值，可以依赖历史数据和经验规则来估算结构的性能。
综合使用这些方法有助于全面了解结构的抗震性能，并为后续的改进提供指导。
1.4 模拟地震加载分析模拟地震加载分析是抗震性能评估的重要步骤，它模拟了地震发生时地下室所受到的地震作用。
这包括地震动的频谱特性、幅值和时间历程等方面的详细分析。
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述摘要：随着人口的在激增以及经济的发展，人们的需求也开始狂飙式的增长。
然而，城市的空间有限，地面空间已经被充分利用，人们的视线开始转为地下，地下结构的开发缓解了城市的地面压力。
然而，由于地下结构的抗震技术的发展还并不成熟，在地震后，往往会造成地下结构的损坏甚至直接丧失继续工作的能力，给人们的财产安全带来威胁，影响人们的正常生活。
因此在此文中对地下结构的震害形式以及近年来地下结构抗震分析的研究成果进行展示。
以加深对地下结构震害的了解，并引起人们对地下结构抗震减震的重视。
关键词：地下结构抗震，震害形式，抗震分析，抗震减震0引言地震是自然界自然界一种常见的自然灾害，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次地震。
其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到。
真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次，能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
然而，这种地震不仅仅会给损害人们的财产安全，更有甚者会威胁到生命安全。
以往的抗震研究主要集中在地上建筑。
认为地下结构受到的外界环境较少，各方向约束较多，刚度较大，且高度较小，加之过去地下结构的建设规模相对较少，地下结构受地震作用引起的结构的严重破坏的相关资料也较少，因此地下结构的工程抗震研究及设计长期未得到足够的重视。
1923年日本关东大地震（M8.2），震区内116座铁路隧道，有82座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡地震（M7.6），造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重；1976年唐山地震（M7.8），唐山市给水系统完全瘫痪，秦京输油管道发生五处破坏；1978年日本伊豆尾岛地震（M7.0）震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列的破坏；特别是1995年日本阪神大地震（M7.2 ）中，神户市及阪神地区几座城市的供水系统和污水排放系统受到严重破坏，其中神户市供系统完全破坏，并基本丧失功能。
神户市部分地铁车站和区间隧道受到不同程度的破坏，其中大开站最为严重，一半以上的中柱完全倒塌，导致顶板坍塌和上覆土层大量沉降，最大沉降量达2.5m。
地下结构抗震发展历程
地下结构抗震发展历程地下结构抗震发展历程可以追溯到20世纪初。
随着地震灾害的增加，人们开始认识到地下结构设计和施工对于抵御地震的重要性。
下面将从地下结构抗震的起源、发展和现状等几个方面来详细讨论地下结构抗震的发展历程。
1.起源：地下结构抗震的起源可以追溯到20世纪初。
当时，地震灾害的频发使人们开始关注地震对地下结构造成的破坏及其后果。
人们开始意识到，如果能充分考虑地震因素，设计和建造地下结构，可以有效地减轻地震的破坏。
2.发展：在20世纪初，人们开始研究地震工程学的基本原理，如地震波传播、地震力学和地震响应等。
通过对地震力学和地震响应的研究，人们逐渐认识到在地下结构设计和施工中，要充分考虑地震力和地震响应等因素。
20世纪中叶，人们在地下结构抗震方面取得了一系列重要的突破。
例如，提出了考虑地震力和地震响应的设计和施工规范，以及使用地震隔震器和减震装置等技术来改善地下结构的抗震性能。
此外，针对地下结构的抗震研究也得到了广泛开展。
3.现状：当前，地下结构抗震已成为一个独立的研究领域。
随着科技的发展和经验的积累，人们对地下结构抗震的认识和技术手段得到了不断完善。
如今，地下结构抗震已成为地震工程学的一个重要内容。
在地下结构抗震方面，人们主要从强度、刚度和稳定性等方面来提高地下结构的抗震性能。
这包括选择合适的地下结构类型、设计和施工规范、地震隔震技术、减震装置等等。
此外，还需要进行抗震性能评估和监测，以及加强地震灾害的预防和警示。
综上所述，地下结构抗震发展历程经历了起源、发展和现状等几个阶段。
随着科技的进步和经验的积累，人们对地下结构抗震的认识和技术手段得到了不断完善。
地下结构抗震已成为地震工程学的一项重要内容，并在地震灾害预防和减轻方面发挥着重要的作用。
地下结构震害分析及地下结构震动特征
地下结构震害分析及地下结构振动特征专业：建筑与土木工程学号：***********名：***地下结构由于其受到周围土体的约束，相对于地面结构而言，一直被认为具有良好的抗震性能。
因而，在很长时期呢，对于地下结构的震害分析远没有地面结构的多。
但是随着地下结构的增多，地下结构的震害频繁出现，大家开始慢慢重视地下结构的震害问题。
特别是1995年的日本阪神大地震，各种地下结构和地下设施均遭受到严重的破坏，地铁站有一大半中柱倒塌，顶板塌陷，侧墙出现大量宽大裂纹。
随着我国国民经济的高速增长，地下空间的开发利用已经成为解决城市发展问题的重要举措。
我国发达城市的地下空间开发已步入正轨，内陆的二线城市也迎来地下空间开发的热潮，我国地下空间建设的规模不断增大，在地下结构的设计及建设中贯穿抗震减灾思想显得尤为重要。
1、地下结构抗震分析简化方法（1）拟静力法又分为不考虑土与结构间的相互作用法与考虑土与结构间的相互作用法。
不考虑土与结构间的相互作用法：该方法是假定结构非常“柔”，它的变形完全与周围的土体一致，忽略结构与土之间的相互作用。
这样，只要知道土层在地震反应中的波长以及振幅，就可以求解出结构的最大应变，从而求出其内力。
考虑土与结构间的相互作用法：该法中比较具有代表性是反应位移法，在地下结构的抗震设计中应用较广，该法认为由于地下结构不可能发生共振响应，因而略去结构木身在振动中的惯性力对计算结果不会产生多大影响。
拟静力法主要用于地下线状结构物的抗震计算，如沉埋隧道、盾构隧道等。
（2）动力法又分为动力实验法和质量弹簧模型法。
动力实验法：动力试验的目的是为了了解地下结构在地震动作用下的振动及变形特性，从已进行的实验来看，主要分成两类，即室内模型试验和场地模拟试验。
质量弹簧模型法：建立模型的主要假定为在基岩面上地表层的振动特性不受隧道存在的影响，地表层的剪切振动是地层产生振动的主要因素，它对隧道中产生的地震应变影响最大。
根据质量弹簧模型算出的沿隧道长度上地表层的位移后，隧道可按地基变形为已知的弹性地基梁进行动力分析，并且可以忽略隧道本身的惯性力的影响。
地下建筑结构实用抗震分析方法研究
地下建筑结构实用抗震分析方法研究1. 本文概述随着城市化进程的加速，地下空间开发和利用成为解决城市土地资源紧张、缓解交通拥堵、提高城市综合防灾能力的重要途径。
地下建筑结构由于其特殊的地理位置和复杂的受力环境，在地震作用下往往表现出与地面结构截然不同的动力响应特征。
如何确保地下建筑结构在地震中的安全性和可靠性，成为工程界和学术界关注的热点问题。
本文旨在系统研究地下建筑结构的实用抗震分析方法。
通过文献综述，对现有地下结构抗震分析的理论和方法进行梳理，明确当前研究的主要进展和存在的问题。
接着，基于地震工程和地下结构工程的基本原理，提出一种适用于地下建筑结构的抗震分析新方法。
该方法将综合考虑地下结构的几何特性、材料性质、地层条件以及地震动特性，通过数值模拟和模型试验相结合的方式，对地下结构的地震响应进行深入分析。
本文还将探讨地下建筑结构抗震设计的关键参数，包括结构刚度、阻尼比、土结构相互作用等，并分析这些参数对地下结构抗震性能的影响。
结合具体工程案例，验证所提出抗震分析方法的实用性和有效性，为我国地下建筑结构的抗震设计提供理论依据和技术支持。
总体而言，本文的研究成果将有助于提高地下建筑结构在地震作用下的安全性和可靠性，为地下空间的合理开发和利用提供科学指导，具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 地下建筑结构的特点及抗震分析难点地下建筑结构通常位于地面以下，其设计和建造需要考虑到地质条件、水文条件、地下空间利用等多种因素。
这些特点使得地下建筑结构的抗震分析面临着一系列独特的挑战。
复杂的地质条件：地下建筑结构需要适应不同的地质环境，包括土层的类型、地下水位、土壤的承载能力等。
这些因素直接影响结构的稳定性和抗震性能。
空间限制：地下空间的利用受到地面建筑和周围环境的限制，设计时需要充分考虑空间的有效利用和安全性。
施工难度：地下建筑结构的施工通常比地面建筑更为复杂和困难，需要特殊的施工技术和设备。
与地面建筑的相互影响：地下建筑结构与地面建筑之间存在相互影响，需要考虑地面建筑对地下结构的荷载传递和地下结构对地面建筑的影响。
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地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法摘要随着地下工程的大量兴建和地震自然灾害的频发，地下结构工程的震害问题越来越受到人们的重视。
文章根据地下结构工程抗震的研究背景，对国内外在隧道及地下工程抗震减震研究分析方面的成果进行了归纳总结，指出了各自存在的优势及局限性。
最后简单阐述了地下结构抗震反应的特点，结构破坏的主要特征及提高结构抗震的措施，并提出了自身对今后该领域研究发展方向的看法与思考。
关键字：地下结构，抗震，现状研究，分析方法1 研究背景地震是自然界一种常见的自然灾害。
过去，由于地下结构数量和规模的限制，其震害事例较少，加之地下结构受到周围地层的约束，即使发生地震其震害程度也相对较轻。
因此人们普遍认为地下结构有较好的抗震能力，在地震作用下不易遭受破坏，故地下结构的抗震研究长期未得到重视。
然而，随着地下空间的开发和地下结构建设规模的不断扩大，地下结构也相继出现了各种震害。
1923 年日本关东7. 9 级大地震，震区内116 座铁路隧道，有82 座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡7.6 级的地震造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重，1978 年日本伊豆尾岛发生7.0 级地震，震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列破坏。
特别是1995 年，日本阪神大地震对神户市的地铁线路造成严重破坏，它也是世界范围内大型地下结构遭受最严重破坏的首例。
阪神地震给地铁结构造成的严重破坏及由此带来巨大的生命和财产损失，引起了世界各国对地下结构抗震设计和研究的重视。
我国地处地震带之间，地震活动频繁。
1999 年9 月21 日，我国台湾省台中地区发生了里氏7 . 3 级地震，台中地区57 座山岭隧道有49 座受到不同程度的损坏；200 8 年汶川特大地震中，根据四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的调查统计，四川地区共有56 条隧道受到不同程度的损坏，损坏程度如图所示：[1]图1 地震中公路隧道受损评估统计结果根据国内外学者大量的研究结果，地下结构震害类型及原因可归纳为以下四类［2-3］: 第一类是由断层所引起，造成地层的错动和位移，致使地下结构遭到严重破坏。
第二类是由地震引起的土壤振动，使地层产生位移和地震力，作用在结构上，使结构产生应力和变形。
第三类是由结构本身的特性( 如结构强度，材料性质) 导致其在地震力作用下的破坏。
最后一类是由地震引起的其他不稳定因素( 砂土液化、软化震陷等) 造成的对地下结构的破坏。
由于对地下结构地震作用机理了解还不深入，通过理论分析和数值计算进行抗震设计尚无成熟方法，因而，依据以往经验采取适当抗震措施，仍是进行地下结构抗震设计的主要手段。
相比于地上结构的抗震研究，地下结构的抗震研究仍处于起步阶段，很多研究方法及理论还不是很成熟。
2 地下结构工程抗震分析方法的发展地下结构工程抗震分析的方法是基于地面建筑结构的抗震理论发展而来的， 20世纪50年代以前，国内外地下结构的抗震设计大多以日本大森房吉提出的静力理论为基础来计算地下结构的地震作用力。
60年代初，前苏联学者在抗震研究中将弹性理论用于地下结构，以此求解均匀介质中关于单连通和多连通域中的应力应变状态，得出了地下结构地震作用的精确解和近似解［4］，即拟静力法。
60年代末，美国对地下结构抗震问题进行了深入的研究，他们提出了地下结构并不抵御惯性力，而要具有吸收强加变形的延性，同时不散失其承受静荷载能力等新的设计思想，并提出了相应的抗震设计标准。
70年代，日本学者从地震观测资料着手，通过现场观测、模型试验等手段，建立了数学模型，并结合波的多重反射理论，提出了反应位移法、应变传递法、地基抗力法等实用计算方法，使地下软基隧道和成层地基的抗震研究获得重大进展。
80年代美国在洛杉矶地下铁道的设计中也对地震荷载作了充分的考虑。
80年代末90年代初，J．P．Wolf和C．M．Song又提出了递推衍射法［5］。
3 地下结构工程抗震分析方法的研究现状对地下结构的抗震分析，就是对土与地下结构相互作用的动力分析。
目前地下结构抗震分析的主要研究方法有：原型观测、模型实验和理论分析。
3.1 原型观测原型观测是通过地下结构在震后的变形破坏特征和实测的动力特性了解其地震响应特点。
主要包括震害调查和地震量测。
震害调查是在地震结束后开始的，体现的是最真实的“原型试验”结果，一直受到人们的重视，关于这方面的资料也在不断增加。
但是由于受到观测时间、手段和条件的限制，很难对地震过程中的动力响应进行量测。
而地震量测可以得到震害调查所无法获知的地下结构在地震时的动力响应过程。
日本学者在该方面做了大量的工作，也得到了一些初步认识［6-7］: 如1970 年，日本首先利用松化群发地震，测定了地下管线的动态应变，通过对测定结果的研究发现，管线与周围地基一起振动，而自身并不发生振动等。
3.2 模型实验法模型实验研究分为人工震源实验和振动台实验［8－10］。
根据所施加动力类型的不同，振动台实验可分为简谐振动、模拟地震振动和天然振动。
但由于非线性阶段叠加原理不适用，所以要用模拟地震振动的振动台。
另外，因起震力较小，人工震源实验法很难反应出建筑物的非线性性质和地基断裂等因素对地下结构地震反应的影响，一般不宜采用；而模拟地震振动的振动台实验法能够较好地把握地下结构的地震反应特性，以及地下结构与地基之间的相互作用特性等问题，且实验成本较低，因此得到了比较广泛的应用。
模拟地震振动的大型振动台是在1970年左右从美国开始使用的。
80年代末，日本国铁铁道技术研究所又利用这种方法对隧道抗震加固问题进行了实验。
我国铁科院铁建所也开展了利用振动台输入地震波的隧道模型实验。
90年代初，美国发展了大型模型的抗震实验技术，通过模型实验使人们能更好地了解和掌握地下结构的工作特性，为抗震理论的发展奠定了基础。
总的发展趋势是：多向控制运动（双向、三向或六分量）、大台面（15mx15m； 10mx10m）、大推力（100t 模型重量）和强地震动（≥1．0g）。
然而，对试验中有关动力学原理若理解不当，则试验的设计与分析就会导致错误的结果或得不到结果。
3.3 理论分析理论分析方法：波动理论和有限元法是地下结构抗震的两种主要的理论分析基础。
地下结构抗震理论分析方法有两类：一种是波动法，另一种是相互作用法，在这两种方法基础上发展了许多抗震分析的实用方法，如拟静力法、反应位移法、ST.John 法、围岩应变传递法、地基抗力系数法、有限元法等。
目前常用的理论分析方法有：田村重二郎的质量弹簧模型法（主要针对沉管隧道而言）、福季耶娃法、ST.John 法、Shukla 法、反应位移法、BART 法、递推衍射法等。
理论分析方法在国内的研究成果较为丰富。
孙铁成等[11]研究了围岩、抗减震层和衬砌等材料的刚度、阻尼和密度之间的匹配对隧道位移传递系数的影响，首次提出了地下结构综合位移传递系数的概念；黄胜等[12]提出一种新的基于无限元人工边界的合理地震动输入法，为地下结构抗震设计方法研究提供一定的理论参考。
严松宏[13]运用概率方法和脉冲响应函数原理，探讨隧道及地下结构在弹性工作状态下随机地震响应分析及其动力可靠度研究的确定性方法，分析隧道及地下结构随机地震响应的统计特性以及隧道及地下结构地震动力可靠度；林志等[14]在广泛总结分析国内外关于地下工程结构抗震设计文献的基础上，从多自由度体系的动力平衡微分方程出发，采用时程分析法，计算盾构区间隧道衬砌结构的地震反应，并将连续介质快速拉格朗日差分法运用到地下结构的抗震研究中，研究在地震动作用下，地下铁道的动力反应的过程；曾德顺[15]用反应变位法对区间隧道的抗震设计中的问题进行了研究给出了隧道埋深、剪切波速、卓越周期、弹性地基刚度与隧道轴向变形和弯曲变形相互关系的结果；刘晶波[16]在借鉴地上结构抗震分析的Pushover 方法思想的基础上，提出一种适用于地铁等地下结构抗震分析与设计使用的Pushover 分析方法。
3.4 局限性地下结构的震害表现形式多样, 破坏机理复杂且影响因素较多。
目前, 虽然对隧道抗震减震措施和分析方法的研究工作已经展开, 但还没有形成一个系统的分析理论和完善的抗震减震方法。
现有国内外的抗震分析方法都存在不同程度的不足。
震害调查很难对地震过程中的动力响应进行量测，也无法控制地震波的输入机制和边界条件，更无法主动地改变各种因素以对某一现象进行有目的、多角度的研究。
原型观测能客观反映规律，真实可靠，是地下隧道结构抗震研究中必不可少的手段之一，但是观测机会难得，并且观测费用昂贵。
因此，原型观测在实际应用中受到了很大的限制。
模拟试验是目前研究隧道地震动力响应最有效、最直观的方法，但是同时必须看到，该方法在材料动力特性的模拟、相似关系比的确定和模型边界的处理等方面还存在不同程度的困难, 而且模拟试验费用比较昂贵。
理论分析方法也存在着局限性，由于地震时，支配地下结构地震反应的因素是地基变形而不是地下结构的惯性力，因此，将静力法作为地下结构抗震设计的原则是不合适的。
反应位移法则略去了结构本身惯性力的影响，认为地下结构地震响应仅取决于结构所在位置的地层变位，从而把地下结构的地震反应简化成拟静力进行计算。
围岩应变传递法要准确地确定合理的应变传递率是非常困难的；另外其他方法做了大量简化，精度难以保证，如动力有限元分析法在计算模型及其参数的确定、地震波及其输入方式的选定等方面需要进行一定的简化，致使计算结果难以完全反映地下结构的复杂运动特性。
4 地下结构工程地震反应的特点当地震发生时地面建筑的地震反应主要是建筑物本身的动力反应，而地下结构由于受到土体的约束，会与周围的土体之间发生动态的相互作用。
地震波传来时［17］，地震波由基岩经软土层传至结构物，引起结构运动和变形，部分地震波经反射传土层，对土层产生反作用。
模型边界上波的能量向半无限空间辐射，引起能量的损失。
所以总结出地下结构地震反应的特点［18］：（1）地下结构的振动变形受周围地基土壤的约束作用显著，结构的动力反应一般不明显表观出自振特性的影响；（2）地下结构的存在对周围地基震动的影响一般很小（指地下结构的尺寸相对于地震波长的比例较小的情况）；（3）地下结构的振动形态受地震波入射方向的影响很大，地震波的入射方向发生不大的变化，地下结构各点的变形和应力可以发生较大的变化；（4）地下结构在振动中各点的相位差别十分明显，地面结构各点在振动中的相位差不很明显；（5）地下结构在振动中的应变一般与地震加速度的大小联系不很明显；（6）地下结构的地震反应随埋深发生的变化不很明显；（7）对地下结构和地面结构来说，它们与地基的相互作用都对它们的动力反应产生重要影响，但影响的方式和影响的程度则是不相同的。
5 地下结构地震破坏的主要特征根据对已有震害的调查资料分析,地下结构的破坏主要体现在以下几方面:(1)在地质条件有较大变化的区域容易发生破坏.(2)修建在软弱土层中的地下工程比修建在坚硬岩石中的破坏大.(3)地下结构上部覆盖土层越厚,破坏越轻.(4)衬砌厚度较大的结构破坏的几率大于衬砌厚度较小的结构.(5)在结构断面形状和刚度发生明显变化的部位容易遭到破坏,地面洞口也是经常受到地震破坏的部位.(6)在同一地震烈度条件下,地下结构的破坏程度远远小于地面建筑物的破坏程度.(7)对称结构发生破坏的程度要比非对称结构发生破坏的程度轻.6 提高地下结构抗震承载能力的主要措施根据各国地下结构的震害分析,提高地下结构的抗震承载能力可以从以下几方面入手:(1)将地下结构建于均匀稳定的地基中,远离断层,避免过分靠近山坡坡面和不稳定地段,尽量避免饱和砂土地基.(2)在相同条件下,尽量选取埋深较大的线路,远离风化岩层区.(3)区间隧道转交处的交角不宜太小,应加强出入口处的抗震性能.(4)在施工条件允许的情况下,尽量采取暗挖法施工.(5)在结构中柱和梁或顶板的节点处,应尽量采用弹性节点,避免采用刚性节点。