软土隧道基于地震响应的输入地震动排序

• 作者: 禹海涛 李晶 王祺
• 来源期刊: 地震学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地下结构 输入地震动 地震响应 最不利地震动 相关性分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 123-131
• 页数: 9页
• 分类号: P315.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11939/jass.20210166

摘要

为探讨"最不利地震动"概念在地下结构抗震设计中的适用性,以软土地铁区间隧道为对象建立相应的地层-结构动力分析模型.以直径变形率为分析指标,基于动力时程方法研究18条不同输入地震动作用下隧道结构动力响应的分布及差异性,得出基于隧道地震响应的输入地震动排序,并通过调幅手段对比分析了地面峰值加速度(PGA)和隧道埋深变化对隧道结构地震动响应排序的影响规律.最后,评价了不同输入地震动参数,包括峰值加速度、峰值速度、峰值位移、绝对累积速度(CAV)和阿里亚斯(Arias)强度(IA)与隧道地震响应之间的相关性.分析结果表明:① 随着PGA从0.5 m/s2增加到2 m/s2,地震动排序发生明显变化,并且不同输入地震动引起的隧道地震响应差异显著提高,最不利地震动引起的直径变形率与平均值的比值从1.1增加到1.9;② 隧道从浅埋到深埋的过程中,地震动排序结果基本保持不变;③PGA为2 m/s2时,隧道地震响应与基岩面峰值速度(PBV)的相关性最好,相关系数达到0.94,其次是与基岩面峰值位移(PBD)和IA,相关系数分别为0.62和0.48,相关性最差的是基岩面峰值加速度(PBA)和CAV,相关系数仅为0.37和0.22.研究结论可为今后软土隧道的输入地震动选择提供科学依据.