隧道抗震设计方法探析
地下隧道的地震响应分析与抗震设计
地下隧道的地震响应分析与抗震设计地下隧道作为城市交通的重要组成部分，对于自然灾害的抵御具有极高的要求，其中地震是最为关键的考虑因素之一。
本文将对地下隧道的地震响应分析与抗震设计进行论述，以期提出有效的解决方案。
一、地震对地下隧道的影响地震是地下隧道的主要外部荷载，其对隧道结构和地下设施的影响非常明显。
地震能引起隧道发生震动、位移、变形等变化，给隧道结构以及内部设施带来巨大的破坏。
因此，对地震的影响进行深入的研究是进行地下隧道设计的前提。
二、地下隧道的地震响应分析为了准确评估地震对地下隧道的影响，需要进行地震响应分析，以确定隧道结构对地震荷载的反应。
地震响应分析主要包括几个关键步骤：地震输入、模型建立、振动特性分析、地震响应分析及结果评估。
1. 地震输入地震输入是地震响应分析的基础，需要根据隧道所处地区的地震活动情况，选取适当的地震动参量。
常用的地震输入参数包括地震烈度、加速度时程等。
2. 模型建立在进行地震响应分析前，需要建立地下隧道的有限元模型。
该模型要考虑到地震荷载对隧道结构的作用以及隧道的几何形状、材料性质和边界条件等。
合理的模型建立是准确分析地震响应的关键。
3. 振动特性分析振动特性分析是地震响应分析的前提。
通过振动特性分析，可以获得隧道结构的固有频率、模态形状等信息，以指导后续的地震响应分析。
4. 地震响应分析及结果评估根据选取的地震输入以及建立的模型，进行地震响应分析，并评估分析结果。
地震响应分析的结果包括隧道结构的加速度响应、位移响应等参数，通过对这些参数的评估，可以判断地震对隧道的破坏程度。
三、地下隧道的抗震设计在地下隧道的设计中，抗震设计是非常重要的环节。
抗震设计旨在提高隧道结构的抗震能力，减少地震造成的损害。
下面将介绍地下隧道抗震设计的主要内容。
1. 设计参数的选择地下隧道的抗震设计需要根据设计参数进行。
主要设计参数包括剪切强度、抗弯强度、抗震位移等，这些参数的选择应根据所处地区的地震烈度以及隧道结构的特点来确定。
地下隧道的抗震设防与防灾研究
地下隧道的抗震设防与防灾研究随着城市的发展和交通运输的便利化，地下隧道的建设逐渐普及，成为现代城市不可或缺的一部分。
然而，在地震频发的地区，地下隧道的抗震设防和防灾研究显得尤为重要。
本文将探讨地下隧道抗震设防与防灾研究的现状和未来发展。
地下隧道作为城市交通的重要组成部分，必须具备一定的抗震能力以应对地震带来的挑战。
在隧道设计和建设的过程中，应该考虑地震影响和对隧道结构的破坏性。
首先，隧道的结构应该采用抗震设计和合理的材料选用。
例如，在隧道的结构设计中，可以采用钢筋混凝土材料来增强结构的强度和稳定性。
其次，地铁隧道的钢轨也需要采用适当的材料，以保证在地震发生时铁轨的稳定性。
最后，隧道的排水系统和应急通道的设计也需要符合抗震防灾的要求。
除了结构设计，地下隧道的抗震设防还包括地震监测和预警系统的建设。
通过安装地震监测仪器，可以实时监测地震的活动和震级，并及时向隧道管理部门发出预警信号。
这样，隧道管理人员可以采取相应的措施，包括停止列车运行、疏散乘客等，以最大限度地减少地震造成的伤害。
同时，也可以通过地震预警系统预测地震发生的时间和地点，以便提前做好防灾准备工作。
在地下隧道的防灾研究中，不仅仅需要关注地震的影响，也需要考虑其他自然灾害的威胁。
例如，洪水和火灾等灾害也可能对地下隧道的安全造成威胁。
因此，在隧道的设计和建设过程中，应该综合考虑各种自然灾害的可能性和潜在风险。
在洪水的情况下，可以通过设置排水系统和应急通道来确保乘客的安全。
在火灾发生时，应该采取相应的灭火设备和疏散通道来保护乘客的生命安全。
随着科技的进步，对于地下隧道的抗震设防和防灾研究也在不断发展。
例如，研究人员正在开发更先进的材料和结构设计方法，以提高隧道的抗震能力。
另外，人工智能和物联网技术的应用也能够提高地下隧道的监测和预警系统的效率和准确性。
未来，随着科技的不断突破，地下隧道的抗震设防和防灾研究将会更加完善和可靠。
综上所述，地下隧道的抗震设防和防灾研究对于现代城市的交通安全至关重要。
天津海河沉管隧道抗震方法分析
天津海河沉管隧道抗震方法分析1.引言沉管隧道是穿越河道连接在河流两岸的重要交通枢纽。
在地震的情况下，通畅的交通枢纽可以保证流畅的救援和最终的成功。
沉管隧道是由多拼接和水下管道的组成，密封管接头有它非常严格的要求。
根据结构特点和埋设位置的要求，沉管隧道在受地震影响时，作用效果会更加地明显。
沉管隧道埋在土壤下，不大可能造成损坏结构倒塌等最容易出现的问题，同时浸入管可能导致在其连接中的薄弱环节的功能丧失是可能的。
因此，为保证沉管损伤可抵御地震的破坏，沉管隧道的整体抗震性能具有决定性的意义，因此，必须以科学的设计方法沉管隧道的地震分析。
本文将以天津市海河沉管隧道作为例子，对沉管隧道的抗震方法进行相关的简要分析，并对两种简要的设计模型进行介绍。
2.天津海河沉管隧道介绍中央大街的天津海河沉管隧道工程是在天津项目中的重要节点，该项目选址在天津滨海新区城市的中央商务区，与两个领域的地区相联系，是中央商务区和沿海地区北部和海河商务区南侧重要渠道。
河北岸采用的施工技术的沉管方法，位于海河岸边开挖深度明洞有26.6米深的最大的剩余部分。
主要内容包括：基槽挖泥和挖掘，建设保障南墙，南岸干船坞，使管段下沉，公路上的立交桥，管道与北岸对接，支持隧道主体结构施工建设，道路等重大的土木工程。
天津海河沉管隧道地处沿海冲积的平原，具有地形结构简单的特点，地势也相对平坦，地面上基本上有6个深度主要的沉积时间地层，改变土壤类型和的遗传基础的性质也进一步分为几个子层的结构。
3.天津海河沉管隧道的抗震模型简要介绍3.1模拟的有限元三维仿真模型（1）有限元的软件和三维有限元动态实体的有限元三维仿真模型的运用，可以计算出隧道本身的应力，变形度，接头拉伸值和相对位移值，对有用信息的设计密封条、橡胶垫进行压缩处理。
（2)通过明确的有限元软件的时程分析，得出相应的结果，以及处理和分析结果，随后通过调整不同的参数设置和地震波入射角，基于所述比较分析，为地震海河沉管隧道项目规划设计评审，并提供必要的基础以供将来参考，并制定和实施了一个类似的项目的过程。
隧道抗震设计研讨论文[共五篇]
![隧道抗震设计研讨论文[共五篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/e201280782c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3b5.png)
隧道抗震设计研讨论文[共五篇]第一篇：隧道抗震设计研讨论文北京地铁１０号线车站的工程背景，引用相关文献提出的刚度折减理论，探索对结构损伤缺陷的简化描述；同时基于数值模拟仿真，研究其在不同运营阶段的地震动力响应规律。
目的是为了揭示地铁隧道在疲劳损伤积累作用下的抗震动力学机理，并为进一步合理地改进和优化地铁隧道等地下结构的设计和施工、地下结构抗震设计规范的制定提供一定的参考依据。
初始损伤缺陷的描述与长期累积效应表达根据相关的试验及文献研究，在长期的荷载及环境腐蚀等作用下，结构的劣化过程是由于诸如微裂缝、微孔洞等这样的初始损伤缺陷随运营时间的增加在不断发展，最后导致结构失效。
事实上，对于既有地铁隧道而言，引起结构初始损伤缺陷的因素是多方面的，初始损伤缺陷的定义也是多方面的。
例如，可以定义为施工质量方面导致的初始缺陷、工后运营过程中由于沉降导致的初始缺陷以及受邻近或穿越施工影响带来的初始缺陷等等。
为了保证隧道结构在运营期间的安全，地铁隧道结构在长期运营动载作用下随时间的动力响应及初始缺陷的演变机理在不断得到人们的关注，尤其是初始缺陷长期累积作用下结构的抗震动力学行为。
这里不妨采用前人文献试验研究，采用刚度折减理论来体现隧道结构衬砌初始缺陷及其在列车不同运营阶段的抗震动力特性。
力学模型与计算参数１工程背景本文以１０号线双井车站由于列车振动所引起的隧道衬砌结构的动力响应为研究背景。
１０号线双井站为地下三层两跨（局部三跨）岛式站台车站，全长１８１．０ｍ。
车站地下一层为设备层，地下二层为站厅层，地下三层为站台层。
车站南、北两段为地下三层明挖结构，中间段为地下一层暗挖结构。
在图１中可以看出，北侧三层结构与中间暗挖段及中间暗挖段与南侧三层结构之间均有宽２０ｍｍ的变形缝。
由于变形缝的存在，因此，构想以变形缝为界，只考虑对双井站中间暗挖段结构衬砌进行动力响应分析。
此举目的在于，变形缝起着减振的作用，三段结构彼此振动影响不大；建立模型时能使计算单元的数量大大减少，即提高了计算运行速度，又能得到较理想的计算精度。
土木工程中的隧道抗震设计与安全分析
土木工程中的隧道抗震设计与安全分析地震是一种自然灾害，经常给人们的生活和财产造成严重威胁。
而在土木工程设计中，特别是隧道工程中，地震对结构的破坏是不可忽视的。
因此，隧道的抗震设计和安全分析变得极为重要。
抗震设计是指通过合理的结构设计和工程措施来减少地震对隧道结构的影响，降低地震破坏的程度。
在隧道工程中，主要有以下几个方面需要考虑：首先，地震波对地下结构的传播和影响需要进行全面的分析。
地震波是地震地表破裂和滑动引起的地球物理波动，其能量会随着波传播的路径逐渐衰减。
因此，通过分析地震波传播路径、波速以及振动频率和振幅等参数，可以预测地震对隧道结构的影响。
其次，土体的动力响应也是抗震设计的重要内容。
隧道工程中的土体由于不同地质条件和地层特性，对地震波有不同的反应和传播方式。
因此，通过对土体的动力力学特性进行研究和试验，可以确定合理的抗震设计参数，提升隧道结构的抗震能力。
另外，隧道结构本身的设计和施工也需要考虑抗震因素。
隧道的几何形状、结构材料和施工工艺等，都会对地震破坏程度产生重要影响。
例如，在隧道的设计中，可以采用合适的拱形结构和增加支撑设施，以提高结构的整体抗震能力。
同时，在施工过程中，应注意地震对结构的影响，采取相应的施工措施，确保隧道的建设过程和安全性。
此外，隧道的安全分析也是抗震设计的一部分。
安全分析涉及到隧道结构的静力和动力性能，通过对结构的强度和承载能力的评估，来确定地震作用下的结构响应。
在安全分析中，需要考虑地震波强度、结构位移和变形等因素，以评估隧道的响应和结构的破坏程度，为抗震设计提供依据。
隧道抗震设计和安全分析是土木工程中的重要内容，形成了一个完整的体系。
通过对地震波传播和土体动力响应的研究，制定合理的设计参数和施工工艺，以及进行结构的安全分析，可以最大限度地保护隧道结构、确保人员安全，减少地震灾害对社会的影响。
总之，隧道抗震设计和安全分析是土木工程中不可或缺的一部分。
通过合理的设计和严格的施工，可以提高隧道结构的抗震能力，减少地震对结构的破坏。
铁路隧道抗震计算方法研究
铁路隧道抗震计算方法研究随着全球地震活动的增多，铁路隧道的地震安全问题逐渐受到人们的。
铁路隧道作为交通基础设施的重要组成部分，其抗震性能对保障生命财产安全具有重要意义。
因此，开展铁路隧道抗震计算方法的研究，提高隧道的抗震能力，具有重大的现实意义和理论价值。
传统静力分析方法的局限性和不足：传统静力分析方法在铁路隧道抗震计算中存在一定局限性。
它主要基于弹性力学理论，无法考虑地震动荷载的时变性和空间变化特性，也无法准确评估隧道结构的动力响应和地震损伤。
反应谱分析方法的不足：反应谱分析方法虽然可以考虑到地震动的时变性和空间变化特性，但其忽略了结构的地震损伤和破坏过程，无法对隧道结构的整体性能进行准确评估。
随机振动分析方法的不足：随机振动分析方法能够处理时间变化的地震动荷载，但其在隧道抗震计算中的应用还处于初级阶段，缺乏足够的实践验证，无法保证计算结果的准确性。
基于性能的路面设计：采用基于性能的路面设计方法，综合考虑路面材料、结构层厚度、基层材料等因素，提高路面的抗震性能。
该方法能够根据不同的地震烈度，制定相应的隧道设计方案，以提高隧道的抗震能力。
加强结构抗震能力的措施：针对隧道结构本身，应采取加强结构抗震能力的措施，如增加结构截面、采用高强度材料等。
可引入新型抗震技术，如隔震支座、消能减震装置等，以减小地震对隧道结构的影响。
考虑环境因素的道路振动影响：在计算过程中，应充分考虑隧道周边的环境因素，如地形、地貌、岩土性质等。
通过引入环境振动模型，对隧道进行更为精确的振动分析，以减小地震对隧道的不利影响。
根据前文所述的解决方案，提出以下建议和展望：建议开展多学科交叉研究，将土木工程、地震工程、道路工程等领域的知识进行有机结合，以提高铁路隧道的抗震性能。
建议加强与地震多发地区的合作与交流，借鉴先进的抗震设计和施工经验，结合我国实际情况，完善铁路隧道抗震计算方法。
展望未来，应注重以下几点研究方向：开展更为精确的铁路隧道地震响应分析，深入研究隧道结构的地震损伤机理，以及探索新型抗震技术和材料的开发与应用等。
地铁隧道的地震响应分析与抗震设计
地铁隧道的地震响应分析与抗震设计地震是一种破坏性极大的自然灾害，对于地铁隧道等地下工程来说，其地震响应的分析和抗震设计显得尤为重要。
本文将从地震响应分析和抗震设计两个方面，探讨地铁隧道在地震中的应对策略及优化设计。
一、地铁隧道地震响应分析地震响应分析是评估地铁隧道在地震中所受力学响应的过程。
在地震响应分析中，首先需要考虑地震波的输入，其次是隧道结构的动力特性分析，最后是结构的响应分析。
1. 地震波的输入地震波的输入是地铁隧道地震响应分析的基础，要正确模拟地震波的特点和传播规律。
根据地震波的特征，可以采用模拟地震波、地震加速度记录或经验地震动谱等方法进行输入。
2. 隧道结构的动力特性分析隧道结构的动力特性分析是地震响应分析的重要步骤，主要包括弹性动力特性和隧道结构的可周期振型分析。
通过这些分析，可以确定隧道结构的固有频率、共振反应等参数。
3. 结构的响应分析在进行地铁隧道的地震响应分析时，一般采用有限元分析方法。
通过建立复杂的数值模型，可以分析地震荷载引起的土-结构相互作用、地震响应特征等。
同时结合地铁隧道结构的设计参数，对隧道的强度和稳定性进行评估。
二、地铁隧道地震抗震设计地铁隧道的地震抗震设计旨在在地震发生时，确保结构的安全性和稳定性。
在进行地铁隧道的地震抗震设计时，应考虑以下因素。
1. 设计地震动参数设计地震动参数是地铁隧道地震抗震设计的基础，其包括设计地震烈度、设计地震剪切波速、设计地震加速度等。
根据地震烈度分区，选择合适的设计参数，确保结构在地震中的安全性。
2. 结构抗震设计地铁隧道的抗震设计主要包括结构的抗震设计和隧道支护系统的抗震设计。
对于结构的抗震设计，应采用一定的安全系数和抗震措施，包括抗震墙、抗震隔震装置等。
对于隧道支护系统的抗震设计，应采用适当的支护结构和材料，以提高隧道的抗震能力。
3. 预应力与增强措施预应力技术和增强措施是地铁隧道地震抗震设计的重要手段。
通过采用预应力技术，可以提高结构的刚度和稳定性。
隧道的抗震设计
隧道的抗震设计1. 引言隧道作为交通基础设施的重要组成部分，承载着人们的出行需求。
然而，地震频发的地区，隧道的抗震设计就显得尤为重要。
本文将探讨隧道的抗震设计原则、方法和关键技术，以保障隧道在地震发生时的安全性和稳定性。
2. 隧道抗震设计原则隧道的抗震设计需要从以下几个方面考虑：2.1 结构强度隧道的结构要满足抗震要求，具备足够的强度和刚度。
强度要求与隧道所处地区的地震烈度、震源距离、场地条件等有关。
应通过合理的结构形式和材料选择，提高隧道的抗震能力。
2.2 地基地质条件隧道的地基地质条件对其抗震性能有很大影响。
地基应满足稳定、坚实、均匀的要求。
在选择隧道位置时应充分考虑地质条件，避开地震活动带、滑坡带等地质灾害区域。
2.3 设计荷载地震作用是隧道设计的重要荷载之一。
设计荷载应根据隧道所处地区的地震烈度参数和相应的地震动参数确定。
准确的地震荷载计算是确保隧道耐震性能的关键。
2.4 隧道通风系统隧道的通风系统在地震发生时也要保证其正常运行。
在设计中，应采取合理的通风方案，并确保通风设备的抗震性能。
3. 隧道抗震设计方法隧道抗震设计是综合考虑隧道结构的稳定性和抗震性能，结合地震动特点和地质条件等因素进行的。
常用的隧道抗震设计方法包括：3.1 静力设计法静力设计法是通过静力分析计算隧道结构受力情况，进而确定结构的强度和稳定性。
该方法适用于地震烈度较低的地区，但对于高烈度地震，可能无法准确评估结构的受力情况。
3.2 动力设计法动力设计法基于地震动力学理论，考虑地震作用对隧道结构的影响。
通过地震动输入、响应谱分析等方法，评估结构的动力特性和地震响应。
该方法可以较准确地评估高烈度地震下隧道结构的受力情况。
3.3 数值模拟方法数值模拟方法基于有限元、边界元等数值分析理论，对隧道结构进行数值模拟计算，得到结构的受力情况和变形特征。
该方法适用于复杂结构和多种地震工况的分析，可以提供较为详尽的结构响应信息。
4. 隧道抗震设计关键技术隧道的抗震设计涉及多个关键技术，其中包括：4.1 隧道初始支护设计初始支护设计是隧道抗震设计的起点，直接影响隧道结构的稳定性。
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（） １抗震计算方法 ：公路工程抗震设计规范 》下文 《 （ 简称公路抗震规范） 中规定的隧道抗震计算方法与铁路 规 范基本 一致 。仅在计 算 隧 道 衬砌 和 明洞上 的水 平地 震力稍有不同， 该规范中水平地震力按下式计算 ：
作者简介 ： 陈庆（９２）男（ １ ８一， 汉族）浙 江常山人 ， ， 工程师 ， 从事隧道及地下结构设计研究工作 ， 后勤工程学院在读硕士研究生， 研究方向： 隧道抗震。
１８ ８ 式中： ｅ —— 计算 质点 的水平地 震力 ，Ｎ； ｋ
西 部探 矿工 程
２ １ 年 第 １ 期 ０１ １
２ 隧道抗 震原 则及措 施
目前， 隧道结构抗震设计及研究方法一般借鉴地上 结构 。隧道 结构 与地上的建筑结构 都是承 受一定 荷载 的 结构体系 ， 所不同的只是隧道结构受到的约束 比地上结 构 更多一些 。因此 ， 者 的抗 震设 计 理 念没 有 明显 的本 两
＊ 收 稿 日期 ：０ １０ —７ 修 回 日期 ：０ １０— １ ２ １—３１ ２ １ —３２
鉴意义 。
况相符 ， 这一直是制约整个 土力学发展 的一个瓶颈 ， 也 是一个急需解决的问题 。 （） ６在隧道或一般地下工程抗震设计 中， 采用拟静 力法不能真实地反映隧道 的地震响应机理 ， 采用动力分 析虽能更好地定性判断隧道地震响应规律 ， 但因受到较 多条件的制约， 也无法准确 的为设计提供参数 。因此推 测， 在今后的一段时期 内（ 指动力分析各问题未解决之 前）采用拟静力法与动力分析相结合的隧道抗震设计 ， 方 法将 会是 一种最 优方法 。
２１ 年第 １ 期 ０１ １
西部探矿工程
１７ ８
隧道 抗震 设计 方 法 探析
陈 庆Ⅵ
（． １ 西北核技术研究所， 陕西 西安 ７０２ ￣ ． １０ ４ ２后勤工程学院 ， 重庆 ４１ １） ０３ １ 摘 要： 首先列举 了国内一些规范中推荐的隧道抗震设计方法及构造措施 。并简略地介绍 了目前研 究较 多的 隧道 抗震 设计研 究方法 。最后 对各 类方 法进行 了对 比和 总结 ， 测 采 用拟静 力法 与动 力分 推 析 相 结合 的设计 方法将会 是 隧道抗 震 最优 设 计方 法。 关键词 ： 隧道 ； 抗震 设计 ； 拟静 力 法 ； 力分析 动 中图分 类号 ： ５． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ４ ５ １ （０ １ １一 Ｏ８一 Ｏ Ｕ４２ ２ Ａ １ ０－ ７６２ １） １ １７ ３ 隧道工程由于受到周围土体的强约束 ， 一直以来都 被认 为是具 有很 强抗 震 性 能 的结 构 。但 是 随着 地 下结 构在地震作用下破坏的案例越来越多 ， 尤其是 日 阪神 本 地震给岩土工作者带来的冲击 ， 地下结构的抗震 、 减震 问题开始受到有关学者 的关注。而 目前我 国正处在基 础设施建设快速发展的阶段 ， 南水北调工程、 地铁建设 等都与隧道密切相关。因此 ， 研究隧道抗震设计方法意 义重 大 。 ｌ 隧道地 震破 坏形式 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 ４类 ［ ］第 一 类 是 由断 层所 引 １： 质区别。隧道结构的抗震设计也可以采用“ 小震不坏 ， 中 震可修， 大震不倒” 的抗震原则 。其次， 随着计算机技术 日新月异的发展， 结构动力分析软件也如雨后春笋般的 涌现， 使得结构抗震分析逐渐从静力、 拟静力分析阶段过 渡到动力分析阶段。纯动力分析可以从机理上分析结构 的地震响应， 为抗震设计提供了较为准确的参考 。而对 于隧道结构， 虽然因地震荷载本身的随机性和隧道所处 地层条件 的复 杂性 ， 致很难 得 出带 有普 遍性 的地 震 响 导 应规律， 但对于某一特定工程 ， 只要掌握 了隧道所处地层 的物理、 化学特性和力学参数 ， 利用动力分析软件就能对 该 隧道结构抗震设计起 到较 好的指导作用 。 虽然在动力分析蓬勃发展的阶段 ， 抗震分析及研究 的方法越来越符合实际， 抗震设计理念也越来越先进 ， 但目 前还不足以全面地指导我们隧道工程的抗震设计。 设计者参考最多的还是我们的各类抗震规范， 只有少数 重 要工 程实 现 了在 设 计 中应 用 结 构 动 力 分 析 的 结 果 。 下文将 对 国内各类 抗震 设 计 的方 法 及 措施 及 目前研 究 较多的隧道抗震分析方法进行简要介绍。 ２ １ 规 范方 法 ． ２ １１ 铁路 工程抗 震设 计规范 ．． （） １抗震计 算方 法 ：铁路工 程抗震 设计 规范 》下文 《 （ 简称铁路抗震规范） 中规定隧道的地震作用应按设计地 震采用静力法计算 。需要演算 的工况包括部分浅埋偏 压 隧道 及 明洞或 区域 性 断层 破 碎带 地 段 隧 道衬 砌 。演 算隧道结构的抗震强度和稳定性时 ， 地震作用只与恒载 和活载 组合 。对 于 隧道 衬 砌 和 明洞 上 任一 点 的水 平 地 震 力 ， 下式计 算 ： 按
材料须 采用 抗震性 能好 的钢筋混 凝 土 ； ③加 强抗震 段 的 衬砌 强度及 延性 ； ④衬砌 强度 随抗震设 防烈 度增加 而增 强 ； 对浅埋 、 压 以及 位 于 断层 破 碎 带 等不 良地 质段 ⑤ 偏 隧道 ， 其衬砌 背后应 做压 浆处理 。 ２ １２ 公 路工 程抗震设 计规 范 ．．
２ １ 年 第 １ 期 ０１ １
西部探 矿工 程
１９ ８
震 动力 响应 ， 析 了隧道抗震 层 的减震机 制 。并模 拟 了 分 橡 胶 和泡 沫混凝 土两类 材料 抗震层 的减 震效果 ， 出结 得
论： 两类抗震材料隔震效果相差不大 ， 但考虑到耐久性 和经济性， 推荐采用泡沫混凝土作隔震材料。该研究成 果对高烈度地震区地下工程稳定性分析具有一定 的借
— — — —
反应应力人手， 对拟静力法中有限元反应加速度法的地 震荷 载加 载方法 进行 改 进 ， 出 了有 限 元 反应 应 力 法 。 提 通过 与有 限元动 力反 应 分析 进 行 了对 比计 算 ， 明 ： 表 有 限元 反应应 力法 最接 近有 限元 动力 分析 结果 ， 是一 个精 度较高的实用性很强的拟静力计算方法 。 刘晶波等［ 在借鉴地上结构抗震分析的 Ｐ ｓｏ ｅ ］ ｕｈ ｖｒ 方法思想的基础上， 提出一种适用于地铁等地下结构抗 震分析与设计适用的 Ｐ ｓｏ ｅ 分析方法 。在对土一结 ｕｈ ｖｒ 构 系统进 行 Ｐ ｓｏ ｅ 分 析 时 ， 虑 在 整 个计 算 模 型 中 ｕｈ ｖｒ 考 施加单调递增的水平惯性体积力 。水平惯性加速度 的 分 布形式 可 以通 过 自由场 一维 土层 地 震 反 应 分 析方 法 获得。而后 ， 给出两种方法获得水平等效惯性加速度分 布形 式 。第一 种水平 惯 性加 速 度 的 分 布形 式 为 直 接 采 用 在输入 地震 波作用 下 ， 自由场各 土层 有 限元模 型节 点 的绝对峰值加速度 。第二种水平惯性加速度分布形 式 通 过对 土体取 最大 变形状 态获得 。获 得上述 结果 后 ， 可 在土一结构静力分析模型中按照各土层单元所在的位 置将水平惯性加速度施加于相应的土层上 ， 模型中结构 部分 也按照所 在土层 位置 作用水 平 等效惯 性加 速度 ， 按 照静力有限元方法进行弹塑性分析， 直至 Ｐ ｓｏ ｅ 分 ｕｈ ｖｒ 析结束或者结构破坏。 作 者 通 过与 基 于粘 弹性 静一 动 力统 一 人 工边 界 的 静一动力联合分析方法的对 比研究 ， 初步证明了地下结 构 Ｐ ｓｏｅ 分析方法具有 良好的模拟精度与可靠性 ， ｕｈ ｖｒ 可以用于地铁等地下结构的抗震分析与设计中。
２ ２２ 动 力分析 方法 ．．
＝
Hale Waihona Puke ㈤ （） ４ ；
ａ 一 Ｍ
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ａ １ｇ ｈ Ｏ
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（） ５
式中： 、 、， ， ａ——直段衬砌的轴向、 、 弯曲和剪切应力 的代表值 ；
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围岩的压缩波和剪切波波速的标准值 ；
黄胜等［应用改进 的 Ｎｅ ｍ ｒ ８ ］ ｗ ａｋ隐式积分法 ， 采用 无 限元动 力人工边 界 ， 究 了高烈 度地震 区公 路 隧道地 研
Ｆ Ｅ一 ・ Ａｇ・ ｍｆ （） １
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 。 由于地 震 释放 的能量很 大 ， 断层 的错 动 和位移 一般 较大 ， 人为的抗震措施也很难控制 ， 只能采用规避的策 略 。土壤 的震动 产生 的变形相 对较 小 ， 以采 取有 效 的 可 抗 震 构造措 施减 小地 震 产 生 的危 害 。而隧 道 结 构则 显 然是我们抗震设计 的重点 ， 也是研究的重点 。
Ｅ 、
值；
衬砌材料动态弹性模量和剪变模量标准
＇ ｒ
水平 地震 作 用 修 正 系 数， 石 地 基 取 值 岩
０ ２ ， 岩石地 基取值 ０ ２ ； ． ０非 ． ５
ｒ ０ ——隧道界面等效半径标准值 。
（） ２抗震构 造措 施 ： 工抗 震 规 范 提 出 了 以下 几 点 水
Ａ ——地震动峰值加速度 ， ｓ； ｍ／ ｍ ——计算质点的构筑物质量或计算土柱质量， ｔ 。 （） ２抗震构造措施 ： 铁路抗震规范提出了以下几点 隧道抗 震措施 ： 洞 口位 置选 择要 有 利 于抗 震 ； 洞 门 ① ②
—
Ｃｉ・Ｃ ｚ・
・
（） ２
式 中 ： —— 水平 地震 荷载 ，Ｎ； ｋ
综合影响系数 ， 岩石地基的明洞采用０ ２ ， ．０ 其 它采用 ０ ２ ； ．５ Ｃ—— 重要性 修正 系数 ， 可查表 ； Ｋ — 水平地 震 系数 ， — 可查 表 ； 构造物计算质点 的重 力或计算 土柱 的重 力 ； Ｎ。 ｋ （） ２抗震构造措施 ： 与铁路抗震规范基本一致。 ２１３ 水工建 筑物抗 震设计 规范 ．． （） １抗震计 算方 法 ：水 工建筑 物抗震 设计 规范 》下 《 （ 文简称 水工抗 震规 范） 中规定设计 烈度 为 ９度的地 下结 构或设计烈度为 ８ １ 度 级地下结构 ， 均应演算建筑物和 围岩 的抗震强 度 和稳 定性 ； 防烈 度大 于 ７度的地 下结 设 构， 当进 、 出口部位岩体破碎和节理裂隙发育时 ， 应演算 其抗震稳定性 ， 计算岩体地震惯性力时刻不计其动力放 大效应 。 水工隧道直段衬砌和埋设管道的横截面可按下列 各式计算由地震波传播引起 的轴 向应力、 曲应 力 弯 和剪切应力 的代表值 。