主-余震序列作用下隧道结构增量损伤研究
来源：中国血液净化杂志2023年第11期北京时间：
作者：禹海涛, 李心熙, 任辉辉
单位：1. 同济大学 土木工程防灾减灾全国重点实验室, 上海 200092;2. 同济大学 地下建筑与工程系, 上海 200092"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (42177134, 41922059); Research Project of Shanghai Committee of Science and Technology (22DZ1201202); The Fundamental Research Funds for the Central Universities of China
摘要：强震作用后通常伴随多次余震，而余震作用可能会进一步加剧结构损坏或倒塌的风险。以强震区不同地层条件下的隧道结构为对象，对比分析了主-余震序列作用下软土地层和岩石地层中隧道结构非线性动力响应的差异性，并基于定义的余震地震动强度指标，探究了余震对隧道结构增量损伤的影响规律。首先，从COSMOS强震数据库中选取了6组真实的主余震序列记录，选定5个主震-余震峰值加速度的比值作为控制指标，从而构建了30条主震-余震序列作为输入地震动；其次，建立了地层-结构有限元动力分析模型，分别对软土和岩石地层中的隧道结构开展非线性动力时程分析，依据定义的隧道衬砌损伤体积比指标，计算得到了主震-余震序列作用下隧道结构的增量损伤指数；最后，分析了不同地层条件对隧道结构增量损伤的影响规律，并讨论了地表峰值加速度（PGA）和Arias强度（<i>I</i><sub>a</sub>）与余震引起的结构增量损伤之间的相关性。结果表明：余震引起的增量损伤随着主余震相对强度比的增大而增大；当地层条件分别为软土和岩石地层而隧道结构形式不变时，软土地层中的隧道结构在主震-余震序列作用下的增量损伤会更大；余震引起的增量损伤与<i>I</i><sub>a</sub>的相关性比PGA更强，因此采用余震的<i>I</i><sub>a</sub>能够更好地预测隧道结构在余震作用下产生的损伤程度。
关键词：隧道工程,地震响应,非线性动力分析,主震-余震序列,增量损伤,主震-余震强度比
基金资助：国家自然科学基金项目（42177134，41922059）；上海市科学技术委员会项目（22DZ1201202）；中央高校基本科研业务费专项资金项目
