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：地震学报, 2022, 44(01): 123-131.

• 地下结构
• 输入地震动
• 地震响应
• 最不利地震动
• 相关性分析

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；(3) PGA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.

• 单位
  同济大学