基于增量动力分析的隧洞结构抗震性能评估

基于增量动力分析的隧洞结构抗震性能评估

论文摘要

近年来随着地震灾害的频繁发生,强震区的地下结构屡屡遭受破坏。长大隧洞作为中国实施西部大开发战略的重要基础工程,其抗震安全问题尤为突出。通过引入增量动力分析(IDA),结合地震易损性分析方法,提出基于损伤系数指标的隧洞结构抗震性能评估方法。该方法以震后衬砌结构特征部位的损伤系数为性能参数,以地震峰值加速度为强度参数,并建议了适用于隧洞结构抗震安全评价的5级震害划分标准和4级抗震性能水平。针对某隧道工程实例,通过大量非线性动力时程计算,得到了各抗震性能水平下衬砌结构特征部位的地震易损性曲线,进而分析了不同抗震设防水准下衬砌结构发生破坏的概率。结果表明:在8度多遇地震作用下,衬砌结构基本无破坏;在8度设防地震作用下,拱腰处于基本完好状态的概率为87.6%,处于轻微破坏状态的概率为10.72%;在8度罕遇地震作用下,拱腰处于轻微破坏状态的概率为68.7%,处于中等破坏状态的概率为20.8%。在横向和竖向地震动输入下,衬砌结构特征部位的抗震性能由小到大依次为拱腰、拱肩、拱脚、顶拱和仰拱,拱腰、拱肩和拱脚为抗震设计的薄弱部位。该方法较好地考虑了地震动的随机性,可为隧洞结构抗震安全评价提供一种有效思路,研究成果也能为隧洞结构的抗震减震设计提供参考。

论文目录

  • 1 基于IDA的地震易损性分析方法
  •   1.1 IDA方法
  •   1.2 地震易损性分析方法
  • 2 性能参数的选取
  • 3 抗震性能水平与破坏等级的划分
  • 4 实例分析
  •   4.1 计算模型与参数
  •   4.2 地震动选取
  •   4.3 计算条件
  •   4.4 计算结果分析
  •     4.4.1 IDA分析
  •     4.4.2 地震易损性分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘国庆,肖明,陈俊涛

    关键词: 隧洞结构,抗震性能评估,增量动力分析,地震易损性,破坏概率

    来源: 工程科学与技术 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室

    基金: 国家重点基础研究发展计划项目(2015CB057904),国家自然科学基金资助项目(51579191)

    分类号: TV312;TV672.1

    DOI: 10.15961/j.jsuese.201800776

    页码: 92-100

    总页数: 9

    文件大小: 1984K

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