基于拟静力法的盾构隧道横向地震易损性分析

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通过基于性能的易损性分析方法可以直观地得到盾构隧道在不同地震动强度下的损伤概率。主要的困难点在于:基于数值模拟的结构易损性分析需要大量的计算分析,动力时程法无法满足易损性分析对计算效率的需求;盾构隧道的性能水平分类暂时缺失公认明确的标准,量化指标的选取较为单一。本文在总结国内外研究现状的基础上,对横向地震作用下的盾构隧道易损性进行较为深入的分析,主要研究内容包括:(1)引入了地下框架结构的拟静力分析方法,建立了考虑土-结相互作用和接头效应的盾构隧道横断面有限元模型,形成了完整的盾构隧道横向地震的PUSHOVER分析流程,并将其与动力时程法结果进行对比,验证了其有效性和适用性。(2)以我国西南地区某地铁隧道区间为例,运用PUSHOVER方法对其盾构隧道横断面的地震破坏模式进行分析,得到了结构全过程的变形和受力状况。通过定义特征事件,对影响盾构隧道使用的指标进行监控,初步得到了定义盾构隧道性能水平的合理参数。(3)忽略了结构性能水平量化指标的选取,直接通过特征事件的发生与否定义盾构隧道当前的性能水平,避免了量化指标的不确定性对盾构隧道易损性的干扰。采用蒙特卡洛法进行大批量的计算,得到了工程实例的盾构隧道横向地震易损性。(4)对盾构隧道有限元模型的计算参数做了参数分析,同时简单分析了土体参数相关性和结构参数相关性对易损性结果的影响。
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