城市地下结构抗震研究进展

城市地下结构,尤其是隧道、地铁、地下车站、地下管线系统,是现代社会公共基础设施的重要组成部分。考虑到城市地下结构对生命和经济的重要性,对城市地下结构进行适当的抗震设计是非常必要的。通常认为地下结构的抗震性能优于地面结构,然而在近年的大地震中,已有城市地下结构严重破坏甚至完全坍塌的多个案列报道。报道介绍了工程师在地下结构地震效应设计中所采用的定量方法,而这些新近的震害现象也揭示了现行抗震设计方法的一些重要缺陷。讨论和强调了改进地下结构地震性能和设计的最主要需求。认识到地下结构受到强地震引起的地基变形和扭曲而非惯性力作用,以及地下结构特殊的几何构型和概念特征使得其地震行为和性能与地面结构存在很大差异,是非常重要的。从简单的解析弹性方法到复杂且物理意义更精确的整体动力数值方法,目前有多种有效的地下结构抗震分析方法。对地下结构震害、动力离心机和振动台模型试验,以及工程师在地下结构抗震分析中可能遇到的有效设计与分析方法等方面涉及的重要问题进行了简要和全面的回顾。