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.
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