摘要

隧道结构从变形到失稳的整个过程与地震能量的输入、转化和耗散密切相关。本文从结构的能量响应出发,基于地震波激励建立了能量平衡方程。根据输入能量与结构固有能量之间的关系,提出了强震作用下基于结构整体破坏的稳定性判别依据。首先分析了不同断层宽度隧道能量响应特征,通过建立能量稳定函数来研究穿越不同断层宽度隧道结构的动力稳定性特征;结合能量稳定函数和结构最大变形量,验证了基于能量的结构失稳与变形之间的关系。其次,从可释放弹性应变能的角度得到了地震作用下跨断层隧道纵向影响区域。在此基础上考虑断层破碎带隧道结构的自适应变形,在结构主要影响区设置节段式衬砌。通过比较断层内部结构不同位置的能量稳定函数,得到了跨断层隧道基于能量原理的最优抗减震措施。