摘要：隧道穿越断层区域在地震中易受到严重破坏,是隧道抗震设防的重点控制区域。针对现有设计方法很少考虑隧道穿越断层的现状,基于穿越断层隧道地震响应特点,将隧道沿纵向简化为3段位于不同地层条件的黏弹性地基上的剪切梁,推导了地震动下穿越断层隧道纵向地震稳态响应的解析表达式,建立了面向工程设计的穿越断层隧道纵向抗震简化分析方法。首先,采用Kelvin黏弹性地基上的剪切梁模拟衬砌节段,基于格林函数法、拉普拉斯正逆变换和留数法推导衬砌节段在荷载激励下沿纵向的响应。其次,结合衬砌连续性条件获得穿越断层隧道纵向响应解析解。然后,通过与数值分析结果的对比,验证了本文方法的有效性和可行性。最后,采用该解析方法进行了敏感性参数分析,探究了边界条件、结构刚度、断层破碎带性质、围岩阻尼等关键因素对穿越断层隧道结构地震响应的影响规律。结果表明:(1)增大衬砌的弯曲刚度会减小衬砌上的位移响应,但同时会显著增大衬砌上的内力响应值;(2)加固断层围岩可减小衬砌在地震动作用下的位移响应,也使衬砌的内力响应减小,并减小断层对隧道沿纵向地震响应的影响范围;(3)阻尼的存在使衬砌的振动沿隧道纵向出现异步性,加载波的频率越高,异步性越明显。该解析方法能够快速计算得到穿越断层隧道的地震响应,为相关隧道工程的抗减震设计提供参考。

摘要：隧道穿越活动断层段是地震中破坏最为严重的区域之一,是隧道抗减震设计的关键控制区域。对于穿越断层隧道,设置柔性接头是一种有效的抗减震措施。针对穿越断层隧道柔性接头无可用抗震设计方法的现状,基于隧道的灾变特性和柔性接头的设计理念,提出柔性接头力学模型,建立了面向工程设计的穿越断层分段柔性接头隧道纵向抗震简化分析方法。然后通过与有限元数值解和现有研究的对比分析,验证了该方法的有效性和可行性。最后应用该解析式进行了敏感性参数分析,揭示了结构刚度、断层宽度等关键因素对穿越断层分段柔性接头隧道地震响应的影响规律。研究结果表明:(1)柔性接头能增大衬砌的可允许变形能力,有效减小隧道衬砌的内力,使断层对隧道动力响应影响局部化。无论是否设置接头,穿越断层隧道受力的不利位置主要分布在断层中部和断层与上下盘接触面位置,是抗震设防需重点关注的区域;(2)增大衬砌的弯曲刚度会减小衬砌上的位移响应,也增大其在两接头位置的位移差,同时会显著增大衬砌上的内力响应值;(3)断层破碎带宽度的增大,隧道的位移增大,衬砌的弯矩响应最大值也增大,而剪力响应最大值表现为先增大后减小的趋势,其对隧道沿轴向地震响应的影响范围也增大。

摘要：基于与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元建立盾构隧道纵向等价连续化模型,通过等价刚度的方法考察管片间接头螺栓对隧道结构刚度的影响。分别采用反应变位法和有限元法进行盾构隧道的地震响应研究和抗震性能分析,并以实例比较2种方法的有效性和应用条件。研究结果表明:在盾构隧道的纵向抗震设计时,应采用螺栓最大张开量作为设计的重要控制指标,并应尽量将隧道设计成可适应其变形的柔性结构;采用等价连续化模型进行盾构隧道纵向受力分析时,其等价弯曲刚度受轴向力的影响较大,故在单元等价弯曲刚度计算中计入轴向作用力的影响是十分必要的;螺栓进入塑性受力状态后,建议采用有限元法计算的结果进行抗震设计。

摘要：提出基于考虑断层模型的输入地震动评价理论,为水电工程的抗震设计和既有设施抗震复核时地震动输入(设定)提供一个有效可行的途径。该体系基于断层震源破裂模型,震源至评价场地的三维物理模型,根据差分法或波数积分法等地震理论计算与统计(经验)格林函数法的复合计算技术,进行建设场地和广域地区的地震动模拟,综合考虑了地震三个构成要素,即震源效应、传播途径和场地效应,具有明确的理论背景和可行性。符合抗震设计更为合理,同时又符合经济性的原则。该方法可提供模型区域所有地点的宽频地震动时程,对于水库下游和工程场地周围地区的抗震设防以及地震预警工作也提供了基础。

摘要：断层错动造成的地震同震变形场对穿越其中的隧道等长线形工程的安全有显著影响。工程尺度下的地层变形分布是此类工程的重要设计依据。基于位错模型理论,结合成层地层模型参数与多源数据联合反演得到的有限断层模型参数,计算地层同震变形场在地表与隧道埋深范围内的分布。根据计算结果,对比了不同参数影响下同震变形场在位移值与分布模式上的差异,并着重分析地层变形指标中的变形方向对结构受力的潜在影响。结果表明:从地表到地层内部,随深度增加地震同震变形场变化显著,地层变形分布模式由弯曲变形为主转变为剪切变形为主。在相同断层错动变形量的情况下,地层的变形方向对非圆形断面隧道衬砌的受力有重要影响。因此,建议将结构所处位置相对有断层上缘的相对埋深作为一个重要参数在今后地下工程抗震设防计算中予以考虑,并应验算结构处于最不利变形角度时的受力。

摘要：为研究基坑内外含水层未完全隔离条件下基坑内不完整井降水引起坑外地表沉降变化机制,以深圳地铁综合枢纽基坑工程为研究实例,选取深圳典型潜水地层,采用模型试验方法,结合理论分析,揭示潜水地层不完整井降水有效影响深度和坑外土层孔隙水压变化规律,分别提出不完整井降水有效影响深度、坑外水位变化曲线和绕渗区划分计算公式。基于提出的理论公式,研究提出基坑外地表沉降简化计算方法,理论计算地表沉降曲线变化趋势与试验结果基本吻合,但理论结果偏于保守,因此进一步利用绕渗区渗流作用原理对简化方法进行修正,有效提高了理论计算精度,分析对比现场监测数据,结果表明该方法具有较高的工程实用价值。上述研究成果可为类似潜水地层基坑工程降水设计、施工提供参考。

摘要：目的高层结构在进行时程分析时,不同地震输入计算结果差异很大,因此有必要对地震波输入进行研究,提高计算结果的准确性.方法通过工程实例来阐述高层结构时程分析用实际地震波选取,同时根据工程的实际情况,将地震看成不同频率具有随机相位角的三角级数的迭加,简要地阐述了生成拟合反应谱的人工地震波的理论和方法,并结合所述方法通过编程处理得到符合要求的时程分析用地震波.最后将得到的地震波组合成3组时程工况,运用ETABS非线性有限元程序对北京地区盘古大观钢框架结构进行时程分析.结果应用所述方法处理得到2组地震动持时为30 s、峰值加速度为400 cm/s2的汶川地震波以及1组地震动持时为30 s、峰值加速度为400 cm/s2的人工地震波,输入盘古大观钢框架结构时程分析的结果表明结构设计较为合理,具有较好的抗震性能,但考虑到该钢框架结构形式较为复杂,且顶部结构极不规则,结构宜在柱间和顶部桁架处加设阻尼器来改善结构的抗震性能.结论结合工程实例可以看出这种高层结构时程分析用地震波选取和合成人工地震波的方法简单明了,易于掌握并进行编程处理.

摘要：根据分层位错理论,以逆断层为例研究断层位错引起的地表同震变形及其影响因素;基于模拟计算不同震源参数组合下的180种地震工况,建立兼顾矩震级、断层倾角和断层埋深的适用于我国川藏地层的地表最大位移估算式;提出1种基于同震变形的隧道位错反应分析方法,并依托成兰铁路某隧道工程建立隧道位错反应分析模型,研究地表同震变形下隧道衬砌的应力应变和损伤分布,以及断层倾角、断层埋深和围岩强度对隧道衬砌损伤的影响程度。结果表明:逆断层作用下,地表同震变形不仅受矩震级影响,来自断层倾角和断层埋深的影响也不可忽略;将发震断层位错引起的同震变形场以位移人工边界形式施加于有限元模型,可以实现位错载荷的精确输入;断层位错作用下,隧道衬砌损伤程度随断层倾角的增大而减小,随断层埋深的减小而增大;对于案例隧道,围岩弹性模量从1.0 GPa增至3.0 GPa时,下盘范围衬砌的拱顶和拱腰达到损伤极限,且损伤向拱底扩展,引起损伤值突变。

摘要：选择了现行国内外主要抗震设计规范,对比了国内外主要抗震设计规范的场地类型划分的差异;考虑地震的重现期与结构的重要性系数等因素,对比分析了我国不同行业抗震规范与《铁路工程抗震设计规范》2009年修正版在多遇地震(小震)、设防烈度地震(中震)和罕遇地震(大震)下各规范反应谱平台取值以及反应谱曲线本身。研究表明我国高铁大跨桥梁在小震的设计取值偏高,中震取值与国内其它规范相当,而大震的取值则偏低。我国高铁大跨桥梁的设计地震作用与欧洲规范Eurocode 8的对比研究表明,我国的小震(50年重现期)取值小于欧洲规范(90年重现期)、中震(475年重现期)取值也小于欧洲规范(475年重现期)的相应取值。与美国AASHTO规范和加州规范Caltrans(2013)对比研究表明,由于我国规范采用了1.5的重要性系数,小震取值(50年重现期)远高于美国规范的50年重现期的设计地震水平,而与其475年重现期地震水平相当;中震水平(475年重现期)的加速度反应谱平台值略低于Caltrans(975年重现期),但是略高于AASHTO(1000年重现期),我国反应谱曲线与Caltrans大致相当,但是高于AASHTO;对于大震(2475年重现期),AASHTO(2475年重现期)的地震作用取值介于我国的7度(0.1 g)设防与8度(0.2 g)设防之间。总体来说,我国的高铁大跨桥梁的设计地震作用取值偏于保守。

摘要：本文基于2008年5月12日汶川Ms8.0级地震的近断层48组加速度强震观测记录,推导了所在地区的强地震动特性及其空间分布,通过高密度的观测数据直接得到具有建筑结构倒塌率数据的20个不同地区的强地震动特性参数。归纳了汶川地震的建筑倒塌率与地震动参数之间的易损性关系法则,提出了一种有效评估结构损伤等级的方法。针对地震前及其震后修订的《建筑抗震设计规范》规定的抗震设防标准,比较分析了研究地区的结构倒塌率变化情况,假设按照提高后的基本加速度指标设防,该20个研究地区的结构预测倒塌率都呈现显著降低。