地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法
结构抗震与地下结构抗震探析
结构抗震与地下结构抗震探析摘要：本文通过探讨结构抗震和地下结构抗震的相关问题，旨在深入理解这些领域中的关键概念和挑战。
正文部分将分析结构抗震和地下结构抗震的原理和方法，并探讨它们在实际工程中的应用。
结束语将总结本文的主要发现，并探讨未来研究方向和应对地震风险的重要性。
关键词：结构抗震；地下结构抗震；探析引言：地震是一种具有极大破坏力的自然灾害，给人类社会带来了巨大的威胁。
而结构抗震是为了减少地震对建筑物和其他结构造成的损害而进行的技术和工程措施。
近年来，随着人口的增长和城市化程度的加深，地下结构的建设日益普遍，地下结构抗震也成为重要的研究领域。
本文将对结构抗震和地下结构抗震进行详细探析，以期为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考和指导。
1. 结构抗震的原理与方法1.1 结构抗震的基本原理在进行结构抗震设计时，需考虑地震引起的地面运动对建筑物的影响。
结构抗震的基本原理是通过合理的结构布局、选择适当的材料和工艺、采用有效的连接方式，来增强建筑物的抵抗地震力的能力。
关键在于提高结构的抗侧移能力、抗剪切能力和抗轴向拉压能力。
1.2 结构抗震的设计方法结构抗震的设计方法包括静力设计法和动力设计法。
静力设计法是根据结构的自重和静力荷载进行设计，以保证结构在静力下的稳定性。
而动力设计法则是根据地震荷载的特点，考虑结构的动力响应，通过动力分析和计算，保证结构在地震作用下的安全性。
1.3 结构抗震的评估和监测手段对已建成的建筑物进行结构抗震评估可以帮助我们了解其抗震能力并提出改进意见。
评估手段包括建筑物结构档案查阅、目视检查和非破坏性测试等方法。
此外，监测手段可以实时监测建筑物的结构运行状态，包括振动传感器、位移传感器和应力传感器等设备，通过数据的采集和分析，及时发现结构异常，以保证结构安全。
通过以上的方法和手段，我们能够更好地理解结构抗震的原理与方法，并在设计、建造和评估过程中不断完善我们的抗震技术，确保建筑物在地震中具有较好的安全性能。
地下结构抗震设计研究
地下结构抗震设计研究摘要：随着我国社会经济的不断发展以及城市建设的逐渐深入，地下空间的利用程度越来越高，有关地下结构抗震问题的分析研究受到越来越多的重视。
本文通过实际工程案例，对反应位移法助力地下结构抗震问题进行分析计算，以促进现代地下结构抗震问题的研究。
关键词：地下结构；抗震分析；反应位移法本工程为成都市某地下综合管廊，位于道路绿化带下。
根据场地条件地下管廊顶部覆土厚度为约为3.0m。
净空横断面尺寸bxh：3.1m×4.0m。
侧壁及顶板厚度为400mm，底板厚度为500mm。
一、抗震设防目标结构抗震设防目标为当遭遇低于本地区抗震设防烈度（7度）的多遇地震影响时，一般不致损坏或不需修理仍可使用；当遭遇本地区抗震设防烈度（7度）的地震影响时，构筑物受轻微损伤但短期内修复能恢复正常使用功能，结构整体处于弹性工作阶段；当遭遇高于本地区抗震设防烈度（7度）预估的罕遇地震影响时，主体结构不出现严重破损并可经整修恢复使用，结构处于弹塑性工作阶段。
二、抗震设计方法1.构筑物的规则性构筑物的平面和竖向布置在满足工艺要求的前提下尽可能规则、对称，质量分布和刚度变化趋于均匀，相邻各部分间刚度平缓过度变化。
对于体型复杂的构筑物，设置抗震缝将其分成若干较为规则的结构单元；设置防震缝有困难时，对结构整体进行抗震计算，针对薄弱部位，采取有效的抗震措施。
2.结构体系设计①主体结构型式均设计为现浇钢筋混凝土结构。
②所有构筑物均具有明确的计算简图和合理的地震作用传递路线。
③部分结构或构件损坏时，不致导致整个结构体系丧失承载能力。
④同一结构单元具有良好的整体性，对局部削弱或突变形成的薄弱部位，设计采取加强措施。
⑤合理选择混凝土结构构件截面尺寸及配筋，按照弯曲先于剪切破坏、钢筋屈服先于混凝土压溃、构件先于钢筋锚固破坏的原则进行设计。
⑥构件节点的承载力不低于连接构件的承载力。
⑦同一结构单元的构筑物不设置在性质截然不同的地基土上，原则上不混用天然地基和人工地基，当无法避开时，设计采取设置变形缝或加设褥垫层等措施避免震陷发生。
地下结构震害及抗震分析方法综述
地下结构震害及抗震分析方法综述安腾【摘要】At present, China has begun to develop underground space, especially the subway projects. Usually, the underground structure has good seismic performance, and relatively few earthquake disasters. But if the underground structure is damaged by the earthquake, it will cause serious damage and cannot be repaired. This paper mainly introduces the seismic hazard characteristics of underground structures and compared the methods of seismic analysis of underground structures, such as the reaction displacement method, free field deformation method and so on.%目前,我国开始大力发展地下空间,尤其是地铁工程.通常情况下,地下结构具有良好的抗震性能,地震灾害相对较少.但是地下结构一旦遭受地震破坏,将会带来严重损失并且难以修复.本文主要介绍了地下结构的地震灾害特征以及常用的地下结构抗震分析方法.并且对比分析了反应位移法、自由场变形法和地震系数法等的特点以及不足.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)011【总页数】2页(P244-245)【关键词】地下结构;地震灾害;抗震性能;反应位移法【作者】安腾【作者单位】榆林学院,榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TU930 引言随着现代城市的不断发展与人口的迅速增长，人类对生活空间的需求也不断扩大，地下结构的不断发展便是其真实写照。
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进
人防地下室结构设计的抗震性能分析与改进摘要：人防地下室作为城市基础设施的重要组成部分，在地震等自然灾害面前起着至关重要的作用。
然而，由于地理环境和建筑特点的不同，人防地下室结构的抗震性能存在一定的差异和挑战。
为了提高这些结构的抗震性能，需要深入研究结构设计与分析，并提出有效的改进策略。
本文旨在通过对人防地下室结构设计与抗震性能分析的系统研究，为优化结构性能提供有力支持。
关键词：人防地下室结构设计、抗震性能分析、结构改进、新材料、成本效益1. 人防地下室结构设计与抗震性能分析1.1 结构材料和构件选择在人防地下室结构设计中，选用合适的结构材料和构件至关重要，因为它们直接影响到结构的抗震性能。
通常，高强度混凝土、钢材和钢筋混凝土是常见的选择，因为它们具有较高的强度和韧性，能够在地震发生时有效地吸收和分散地震力。
此外，结构连接件如螺栓、焊接和钢筋套筒等也需要精心选择，以确保结构的整体稳定性和耐震性[1]。
1.2 抗震设计参数的确定抗震设计参数的确定需要考虑多个因素，包括地理位置、地质条件、结构用途和地震危险性等。
设计地震峰值加速度、地震分区、设计基准地震动谱等参数需要根据具体情况进行合理的确定。
例如，地震危险性高的地区需要采取更严格的设计参数，以确保结构在地震事件中的安全性能。
1.3 抗震性能评估方法的选择为了全面评估人防地下室结构的抗震性能，需要选择合适的评估方法。
数值模拟是一种常见的方法，通过有限元分析等工具模拟结构在地震加载下的响应，提供详细的性能数据。
实验测试可以用来验证数值模拟结果，包括地震模拟实验和物理试验。
此外，经验分析也有其价值，可以依赖历史数据和经验规则来估算结构的性能。
综合使用这些方法有助于全面了解结构的抗震性能，并为后续的改进提供指导。
1.4 模拟地震加载分析模拟地震加载分析是抗震性能评估的重要步骤，它模拟了地震发生时地下室所受到的地震作用。
这包括地震动的频谱特性、幅值和时间历程等方面的详细分析。
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述
地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述摘要：随着人口的在激增以及经济的发展，人们的需求也开始狂飙式的增长。
然而，城市的空间有限，地面空间已经被充分利用，人们的视线开始转为地下，地下结构的开发缓解了城市的地面压力。
然而，由于地下结构的抗震技术的发展还并不成熟，在地震后，往往会造成地下结构的损坏甚至直接丧失继续工作的能力，给人们的财产安全带来威胁，影响人们的正常生活。
因此在此文中对地下结构的震害形式以及近年来地下结构抗震分析的研究成果进行展示。
以加深对地下结构震害的了解，并引起人们对地下结构抗震减震的重视。
关键词：地下结构抗震，震害形式，抗震分析，抗震减震0引言地震是自然界自然界一种常见的自然灾害，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次地震。
其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到。
真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次，能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
然而，这种地震不仅仅会给损害人们的财产安全，更有甚者会威胁到生命安全。
以往的抗震研究主要集中在地上建筑。
认为地下结构受到的外界环境较少，各方向约束较多，刚度较大，且高度较小，加之过去地下结构的建设规模相对较少，地下结构受地震作用引起的结构的严重破坏的相关资料也较少，因此地下结构的工程抗震研究及设计长期未得到足够的重视。
1923年日本关东大地震（M8.2），震区内116座铁路隧道，有82座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡地震（M7.6），造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重；1976年唐山地震（M7.8），唐山市给水系统完全瘫痪，秦京输油管道发生五处破坏；1978年日本伊豆尾岛地震（M7.0）震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列的破坏；特别是1995年日本阪神大地震（M7.2 ）中，神户市及阪神地区几座城市的供水系统和污水排放系统受到严重破坏，其中神户市供系统完全破坏，并基本丧失功能。
神户市部分地铁车站和区间隧道受到不同程度的破坏，其中大开站最为严重，一半以上的中柱完全倒塌，导致顶板坍塌和上覆土层大量沉降，最大沉降量达2.5m。
地下结构抗震发展历程
地下结构抗震发展历程地下结构抗震发展历程可以追溯到20世纪初。
随着地震灾害的增加，人们开始认识到地下结构设计和施工对于抵御地震的重要性。
下面将从地下结构抗震的起源、发展和现状等几个方面来详细讨论地下结构抗震的发展历程。
1.起源：地下结构抗震的起源可以追溯到20世纪初。
当时，地震灾害的频发使人们开始关注地震对地下结构造成的破坏及其后果。
人们开始意识到，如果能充分考虑地震因素，设计和建造地下结构，可以有效地减轻地震的破坏。
2.发展：在20世纪初，人们开始研究地震工程学的基本原理，如地震波传播、地震力学和地震响应等。
通过对地震力学和地震响应的研究，人们逐渐认识到在地下结构设计和施工中，要充分考虑地震力和地震响应等因素。
20世纪中叶，人们在地下结构抗震方面取得了一系列重要的突破。
例如，提出了考虑地震力和地震响应的设计和施工规范，以及使用地震隔震器和减震装置等技术来改善地下结构的抗震性能。
此外，针对地下结构的抗震研究也得到了广泛开展。
3.现状：当前，地下结构抗震已成为一个独立的研究领域。
随着科技的发展和经验的积累，人们对地下结构抗震的认识和技术手段得到了不断完善。
如今，地下结构抗震已成为地震工程学的一个重要内容。
在地下结构抗震方面，人们主要从强度、刚度和稳定性等方面来提高地下结构的抗震性能。
这包括选择合适的地下结构类型、设计和施工规范、地震隔震技术、减震装置等等。
此外，还需要进行抗震性能评估和监测，以及加强地震灾害的预防和警示。
综上所述，地下结构抗震发展历程经历了起源、发展和现状等几个阶段。
随着科技的进步和经验的积累，人们对地下结构抗震的认识和技术手段得到了不断完善。
地下结构抗震已成为地震工程学的一项重要内容，并在地震灾害预防和减轻方面发挥着重要的作用。
地下结构震害分析及地下结构震动特征
地下结构震害分析及地下结构振动特征专业：建筑与土木工程学号：***********名：***地下结构由于其受到周围土体的约束，相对于地面结构而言，一直被认为具有良好的抗震性能。
因而，在很长时期呢，对于地下结构的震害分析远没有地面结构的多。
但是随着地下结构的增多，地下结构的震害频繁出现，大家开始慢慢重视地下结构的震害问题。
特别是1995年的日本阪神大地震，各种地下结构和地下设施均遭受到严重的破坏，地铁站有一大半中柱倒塌，顶板塌陷，侧墙出现大量宽大裂纹。
随着我国国民经济的高速增长，地下空间的开发利用已经成为解决城市发展问题的重要举措。
我国发达城市的地下空间开发已步入正轨，内陆的二线城市也迎来地下空间开发的热潮，我国地下空间建设的规模不断增大，在地下结构的设计及建设中贯穿抗震减灾思想显得尤为重要。
1、地下结构抗震分析简化方法（1）拟静力法又分为不考虑土与结构间的相互作用法与考虑土与结构间的相互作用法。
不考虑土与结构间的相互作用法：该方法是假定结构非常“柔”，它的变形完全与周围的土体一致，忽略结构与土之间的相互作用。
这样，只要知道土层在地震反应中的波长以及振幅，就可以求解出结构的最大应变，从而求出其内力。
考虑土与结构间的相互作用法：该法中比较具有代表性是反应位移法，在地下结构的抗震设计中应用较广，该法认为由于地下结构不可能发生共振响应，因而略去结构木身在振动中的惯性力对计算结果不会产生多大影响。
拟静力法主要用于地下线状结构物的抗震计算，如沉埋隧道、盾构隧道等。
（2）动力法又分为动力实验法和质量弹簧模型法。
动力实验法：动力试验的目的是为了了解地下结构在地震动作用下的振动及变形特性，从已进行的实验来看，主要分成两类，即室内模型试验和场地模拟试验。
质量弹簧模型法：建立模型的主要假定为在基岩面上地表层的振动特性不受隧道存在的影响，地表层的剪切振动是地层产生振动的主要因素，它对隧道中产生的地震应变影响最大。
根据质量弹簧模型算出的沿隧道长度上地表层的位移后，隧道可按地基变形为已知的弹性地基梁进行动力分析，并且可以忽略隧道本身的惯性力的影响。
地下建筑结构实用抗震分析方法研究
地下建筑结构实用抗震分析方法研究1. 本文概述随着城市化进程的加速，地下空间开发和利用成为解决城市土地资源紧张、缓解交通拥堵、提高城市综合防灾能力的重要途径。
地下建筑结构由于其特殊的地理位置和复杂的受力环境，在地震作用下往往表现出与地面结构截然不同的动力响应特征。
如何确保地下建筑结构在地震中的安全性和可靠性，成为工程界和学术界关注的热点问题。
本文旨在系统研究地下建筑结构的实用抗震分析方法。
通过文献综述，对现有地下结构抗震分析的理论和方法进行梳理，明确当前研究的主要进展和存在的问题。
接着，基于地震工程和地下结构工程的基本原理，提出一种适用于地下建筑结构的抗震分析新方法。
该方法将综合考虑地下结构的几何特性、材料性质、地层条件以及地震动特性，通过数值模拟和模型试验相结合的方式，对地下结构的地震响应进行深入分析。
本文还将探讨地下建筑结构抗震设计的关键参数，包括结构刚度、阻尼比、土结构相互作用等，并分析这些参数对地下结构抗震性能的影响。
结合具体工程案例，验证所提出抗震分析方法的实用性和有效性，为我国地下建筑结构的抗震设计提供理论依据和技术支持。
总体而言，本文的研究成果将有助于提高地下建筑结构在地震作用下的安全性和可靠性，为地下空间的合理开发和利用提供科学指导，具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 地下建筑结构的特点及抗震分析难点地下建筑结构通常位于地面以下，其设计和建造需要考虑到地质条件、水文条件、地下空间利用等多种因素。
这些特点使得地下建筑结构的抗震分析面临着一系列独特的挑战。
复杂的地质条件：地下建筑结构需要适应不同的地质环境，包括土层的类型、地下水位、土壤的承载能力等。
这些因素直接影响结构的稳定性和抗震性能。
空间限制：地下空间的利用受到地面建筑和周围环境的限制，设计时需要充分考虑空间的有效利用和安全性。
施工难度：地下建筑结构的施工通常比地面建筑更为复杂和困难，需要特殊的施工技术和设备。
与地面建筑的相互影响：地下建筑结构与地面建筑之间存在相互影响，需要考虑地面建筑对地下结构的荷载传递和地下结构对地面建筑的影响。
地下工程结构地震响应与抗震设计
地下工程结构地震响应与抗震设计地震是一种严重的自然灾害，并且对地下工程结构造成巨大的影响。
因此，合理的抗震设计对于地下工程的建设至关重要。
本文将探讨地下工程结构地震响应的相关问题，并介绍有效的抗震设计方法。
一、地下工程结构地震响应1. 地震波传播特性地震波是由震源产生的地壳振动传播体。
地震波的传播速度、传播路径以及振动特性直接决定了地震波对地下工程结构的影响。
地震波的传播特性需要进行地震勘探和地震监测，通过分析和测量得到。
2. 地下工程结构的地震响应机理地下工程结构在地震作用下会发生地震响应，主要表现为结构振动、位移和迟滞效应。
这些地震响应机理对地下工程结构的稳定性、安全性和使用寿命都有直接的影响。
3. 影响地下工程结构地震响应的因素地下工程结构地震响应的强度与地震波的特性、地质条件、结构材料与形式等因素相关。
在抗震设计中，需要全面考虑这些因素，并采取相应的措施来减小地震对地下工程结构的影响。
二、地下工程结构抗震设计1. 抗震设计原则地下工程结构的抗震设计需要符合以下原则：（1）安全性原则：确保地下工程在强震作用下不发生破坏。
（2）经济性原则：在满足安全要求的前提下，尽可能降低抗震设计的成本。
（3）可行性原则：抗震设计应考虑可操作性和施工可行性，避免过于复杂和难以实施的设计方案。
2. 抗震设计方法地下工程结构的抗震设计方法可分为减震设计和抗震设计两种主要类型：（1）减震设计：通过在地下工程结构中设置减震装置，如减震橡胶支座、摩擦减震器等，来减小地震作用对结构的影响，提高结构的抗震性能。
（2）抗震设计：通过结构形式选择、材料选择、加强措施等来提高地下工程结构的整体抗震性能，减小地震作用对结构的影响。
3. 抗震设计的关键技术地下工程结构的抗震设计需要注意以下关键技术：（1）结构形式选择：选择适合地震区域的结构形式，如抗震墙、框架结构等。
（2）结构材料选择：选择强度高、韧性好的材料来提高结构的抗震性能。
地下结构抗震减震措施与研究方法探讨
地下结构抗震减震措施与研究方法探讨摘要：随着国家不断的发展，地下结构建筑工程也越来越多，对地下结构抗震减震的设计和研究也逐步向前。
长期以来地下结构就被认为是具有较好的抗震性能的工程结构，但由于地下结构环境复杂，土质形式多样，且国内对地下结构抗震减震的研究较少，因此在实际工程中，抗震减震措施仅仅停留在初步阶段。
本文通过地震对地下结构的影响因素分析和探讨，做抗震减震的具体措施和研究方法。
关键词：地下结构；抗震减震；分析研究由于地下结构周围有岩体或土体的约束，因此相对于地面结构而言，其抗震能力和减震能力相对较强，这也就造成人们对地下结构的抗震减震情况研究较少。
近年来，随着地震不断发生，许多地下结构也遭受到了地震的破坏，且相对于地面结构而言，被破坏的地下结构往往修复起来更加困难且不易察觉。
为此专家和相关人员对地下结构的抗震减震研究，逐渐增多，理论也逐渐趋于成熟，并且在实际地下结构工程中得到广泛应用。
目前为止，国内外对建筑抗震减震的具体措施主要包括两种。
一种是通过减少地震动输入来降低地震对建筑物的影响。
另外一种是通过改变建筑物的结构和性能来使建筑物应对地震情况的发生。
1.地下结构地震反应特点地下结构在遭遇地震时产生的后果与地面结构遭遇地震时所产生的后果有本质区别[1]。
通过大量的实验和数据信息表明，地下结构之所以要比地面结构的抗震减震能力强主要是因为地下结构周围的岩石和土质的作用。
相对于地面建筑结构而言，地下结构可通过岩石和土壤达到有效的减震效果。
当地震波场大于地下结构尺寸时，地震对地下结构以及周围的岩石几乎没有影响。
且由于地下结构的尺寸较长，所以在震动时沿结构纵向各点的向位差别明显从而降低震动给地下结构带来的影响。
2.影响地下结构抗震的主要因素（1）不确定性的地面运动。
地震是一种突发性的难以预测的自然灾害，其运动或移动方式也毫无任何规律可言，复杂程度也无以言表，无论是对于建筑结构还是人们的生命安全和财产安全都会造成极大的危害。
地下结构抗震设计方法研究及评价
四川建筑 第卷5期 1地下结构抗震设计方法研究及评价刘 根,杨运科,杨举明(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 由于地下结构的特殊性,其抗震设计方法不同于地面结构,故比较详细介绍地下结构的抗震设计方法,并对各种方法的优缺点进行简要评价,提出在地下结构抗震研究中现存的主要问题。
【关键词】 地下结构; 抗震; 设计方法 【中图分类号】 T U31113 【文献标识码】 A 地下结构由于受到周围岩体或土体的约束,一直被认为具有良好的抗震性能,因而在很长时期之内,对地下结构的震害问题远不如地面结构那样受到重视。
近年来,随着地下结构数量的增多和震害的频繁出现,地下结构抗震问题日益受到世界各国地震工作者的高度重视。
特别是1995年日本阪神大地震后,由于神户市地铁结构发生严重破坏,引起众多地震学者的关注,使地下结构抗震研究出现前所未有的热潮,成为地震工程界重要的研究热点。
1 现行地下结构抗震设计方法 在地下结构工程抗震设计中,较有代表性的方法有4种:地震系数法、不考虑相互作用的拟静力法、考虑相互作用的拟静力法和动力有限元法。
111 地震系数法地震系数法的思路是将随时间变化的地震力用等代的静地震荷载代替,再用静力计算模型分析地震荷载或强迫地层位移作用下的结构内力。
11111 结构横断面地震荷载计算等代的静地震荷载包括:结构本身的惯性力,洞顶上方土柱的惯性力以及主动侧向土压力增量。
主动侧向土压力的增量可以用物部-冈部法计算。
结构的水平惯性力,作用在构件或结构的重心处,表示为:F =(a /g)Q =K c Q(1)式中:a 为作用于结构的地震加速度;g 为重力加速度;Q 为构件或结构的重量;K c 为与地震加速度有关的地震系数。
洞顶上方土柱的水平惯性力,由式(2)计算:F 2=h c K h m g(2)式中:h c 为综合影响系数,与工程重要性、隧道埋深、地层特性等有关;K h 为水平地震系数;m 为结构上方土柱的质量。
浅谈地下建筑结构抗震性能
浅谈地下建筑结构抗震性能关于地下建筑的抗震性能的分析和抗震简化计算方法的探讨起步较迟，在日本神户1995年地震发生之前，人们对地下建筑结构向来缺乏抗震设计。
这是由于地下建筑结构不同于普通地面建筑结构，地下建筑结构受到围岩的的约束作用，在地震时并没有明显的自震特性表现出来。
这是因为地下建筑结构的动力响应主要受到围岩介质的相对变形的影响，而与此同时地下建筑结构对围岩介质也会产生相对的作用，从而形成土——结构相互作用的现象。
人们对地下建筑结构的抗震性能缺乏了解和认识，对地下建筑的抗震性能也不够关注。
直到近些年，关于地下建筑结构关于抗震方面的研究才逐渐兴起，慢慢形成规模。
下面本文就将简单的对地下建筑结构的抗震性能分析与抗震简化计算方法进行一些探讨。
一、地下建筑结构抗震性能分析对于地下建筑结构，建筑结构土层的厚度和建筑所处地理位置的岩层种类等都对地下建筑结构的抗震性能产生影响。
具体说来以下几个的方面因素都会影响到地下建筑的抗震性能。
本文通过假设土体与结构在地震作用下变形协调为基础，通过建立三维地下建筑结构有限元单元整体分析模型，利用ABAQUS这一软件分析地下建筑结构在地震单种工况作用下的抗震性能。
与此同时，对地面结构也同样的建立三维整体有限元模型，比较得出地下建筑结构与之存在的差异，从而研究出土层厚度、围岩性质等因素对地下建筑结构地震响应的影响。
通过模型分析，我们可以得出这样的一些结论。
1、地下建筑结构的埋深对其抗震性能有显著的影响。
这是因为，在一定的范围内，如果地下建筑结构的埋深越深，地下建筑结构的结构内力就会越大，同时地下建筑结构的侧移也会变大。
但当地下建筑结构的埋深突破了这个范围，地下建筑结构的结构内力和侧移受到建筑结构埋深的影响会逐渐变小，甚至埋深的深度对地下建筑结构的结构内力和侧移的影响呈反向的。
2、地下建筑结构所处的围岩性质对地下建筑结构的抗震性能有着直接的影响。
地下建筑结构受到围岩的约束力因围岩的软硬而有所不同，如果围岩比较软那么其对地下建筑结构的约束力就相应的较弱，这就会导致地下建筑结构更易产生较大的变形，从而影响到地下建筑结构的抗震性能。
浅析地下结构抗震的设计与对策
浅析地下结构抗震的设计与对策地下结构作为建筑物内部重要的一部分，其抗震设计和对策非常重要。
本文将从地下结构的基础概念入手，分析地下结构抗震设计与对策的原理、方法和实践。
一、地下结构的概念地下结构是指建筑物内部，位于地下的部分，包括地下室、地下车库、地下通道、地下水泵房等。
地下结构的存在不仅方便了人们的生活和工作，也对建筑物的整体结构起到了支撑和加固作用。
但是，在地震等自然灾害的情况下，地下结构往往成为建筑物的薄弱部分，遭受破坏的概率较大。
二、地下结构抗震设计原则地下结构抗震设计的原则一般包括以下几点：1、足够的强度和刚度：地下结构应具有足够的强度和刚度，能够承受地震引起的惯性力和位移反应。
2、优良的建筑材料：建筑材料应具有良好的抗震性能，如减震、抗变形、抗疲劳等。
3、合理的结构形式：地下结构的结构形式应合理，避免出现悬挑现象，减小死重，避免因惯性力和重力作用对基础和地面的影响。
4、合理的布局：地下结构的布局应合理，避免出现太大的开间和不均匀的负荷分配，减小荷载集中作用。
5、有效的支撑系统：地下结构的支撑系统应充分考虑地震作用下的位移和荷载要求，选择合适的支撑形式和支撑材料。
三、地下结构抗震设计方法地下结构抗震设计的方法主要包括以下几种：1、静力分析法：按照地震荷载作用下地下结构的静力响应，计算结构的受力状态、位移和应力等参数。
2、动力分析法：根据地震荷载引起的地面振动，对地下结构进行动力响应分析，计算结构的加速度、位移、应力和变形等参数。
3、试验法：通过试验方法，模拟地震荷载下地下结构的受力和变形状态，验证地下结构的抗震性能。
4、经验法：基于历史地震和类似地下结构的经验数据，推导出一些基本规律和参数，作为地下结构抗震设计的依据。
四、地下结构抗震对策为了提高地下结构的抗震性能，应采取以下措施：1、加固和改造：对于旧的地下结构，应加固和改造其结构和材料，以提高其抗震性能。
2、加强通风和排水：通风和排水系统的效率能够减少地下结构的潮湿度和湿度变化，同时减少腐蚀和损坏的风险。
地下结构抗震研究综述
地 震动 的研究 意义更 为重要 。
响。 振动 台实验则 能弥补 这方 面的缺 陷 ， 但 是对 试验 区域 的选 择和 地基 ２各类地下结构震害特点及影响因素 特 性的模 拟有待 进一步 研究 。 ２ ． １ 地 下铁道 震害特 点及影 响 因素 ３ ． ３理 论分析 目前 ， 地下结构抗震理论分析方法种类繁多。按照解析法或数值 １ ９ ９ ５年阪神地震前 ， 关于地下结构的震 害研究 ， 工程人员的关注 点主要侧重于地下线型结构及供水系统 ， 并且“ 地下建筑物在地震时随 法的应用程度， 大致分为解析法 、 半解析法半数值法和数值法 。也可根 着地基的运动而运动” 是工程人员的共识 ， 因此地下结构的震害报道范 据分析对象的空间考虑情况 ， 分为横断面抗震计算方法、 纵向抗震计算 围较 为狭窄 。 而阪神 地震 中 ， 地 震对 于地铁 车站 和区间 隧道产生 不 同程 方法和三维有限元整体动力计算法。本文主要针对数值方法进行相关 度的破坏 ， 例如大开站超过 ５ ０ ％的中柱完全倒塌， 上覆层大量沉降， 最 阐述 。 大值能达 ２ ． ５ ｍ 。此次震害调查的主要结果为： 中柱开裂、 坍塌 ， 顶板开 将场地地基土 、 基础 与结构各个部分视为整体计算 ， 考虑土体的 裂、 坍塌 ， 侧墙开裂等。 非线性 和非 均质 性等 动力特 性 ， 得 到结 构和 土体 的动 力 反应 的分 析方 有限元 法 、 有 限差分法 、 离 散元 法 、 边界元 法及 其杂交 法是 主要 的方 震害影响因素主要有 ： 地质状况优劣的影响； 地层构造的影响 ； 地 法。 震波对结构造成的水平及垂直振动的影响； 结构体型和建筑材料 的影 法。 响； 上 覆土层 厚度 的影响 ； 软 弱地基 的影 响等 有限元将整个土一 结构体系进行有限元离散化并计算动力反应的 ２ ． ２地下 管道震 害特点 及影 响因素 分析方法 ， 但需要引入人工边界以反映有限计算域外的无限域对计算 等建立的结构一 地基动力相互作用分析的直接有限 地下管道的种类繁多 ， 归纳起来 主要有 ： 地下供水管线 ， 地下排水 域的作用。刘晶波口 管道 ， 地下输油、 输气管道 ， 大直径混凝土管道等。通过震害调查发现， 元法 ， 既可以模拟半无限地基的辐射阻尼 ， 也能模拟远场地球介质的弹 地下管道 的破坏形式如下 ： （ １ ） 小直径的管道 由于截面尺寸小 ， 易发生 性回复陛能。廖红建日 等针对轴对称体形和近似轴对称体形的地基— 结 破坏； （ ２ ） 接头处连接不可靠 ， 脱位现象严重 ； （ ３ ） 地层液化导致管体塌 构体系的共同作用进行有限元法研究， 并进行相应验证。 落； （ ４ ） 对于采用焊接工艺的钢管， 若处于液化 、 断层错动和滑坡现象的 有限差分法同样也适用于解决体系的非均质性和非线性问题。王 明洋日 等基于总应力动力分析法 ， 考虑不同方向的地震荷载及其耦合 ， 地区， 其 发生破 坏的概率 相 当高 。 分析 地下 管道 的结构 ， 通常 由管段 和管 道 附件组 成 。此类 结构 在 水位深度等因素对大坝动力特 『 生的影响 ， 得到了地震荷载作用下大坝 地震中， 较易发生以下基本破坏类型 ： （ １ ） 管道接 口破坏 ； （ ２ ） 管段破坏 ； 的液 化 区域 和位 移矢量 的分布 趋势 。 （ ３ ） 其他连接部位的破坏。通常管道接口破坏居多， 因为接 口处的抗震 离散元 法 由 Ｃ ｕ ｎ ｄ ａ ｌ ｌ 于上世 纪 ７ ０ 年代初 提 出 。其 原理 为 ： 假 定岩 能力较为薄弱。 工程中为了防范此类破坏 ， 常采用抗震能力较强的柔性 体由互相切割的刚性块体组成 ， 利用刚体动力学， 分析岩体的大变形和 接 口， 变形 较大 ， 廷ｆ 生良好 ， 震害率 明显低 于刚性 接 口。 失稳 过程 。 后来 动力离散 元法得 到发展 ， 陶连金 等采用 动力离 散元 法对 地 震对 地下 管 道破 坏 原 因 ，主要包 括 由场 地 破坏 造 成 的次 生破 某大断面地下洞室在地震荷载作用下 的动力影响及围岩稳定性进行 坏， 以及 由强烈 的地震 波传播 造成 的破坏 。 场 地破 坏主要 是大地 的构造 分 析 ， 模拟 出 围岩失稳 和破坏 的全过程 ， 并 对节 理岩 体 中洞 室 围岩 变形 性运 动 ， 比如 断层滑 动 、 地壳构造 性上 升或沉 陷等 ； 砂 土液化 、 土 的侧 向 和破坏 机制进行 深入 研究 。 就解 决几何 形状 复 杂和非 均质 、 非线性 问题 方 面 ， 有 限元 法 、 有 限 移位、 土体震密及土层震裂等。 差分法和离散元法比较优越 ， 而解决均质、 线性无限和半无限介质等方 ２ ＿ ３地下 隧道震 害特点及 影响 因素 边界元法较合适 ， 故研究人员逐步开展耦合法的研究。 杨小礼嘴 采 地下隧道所处的环境一般在山岭或者水底。通常认为隧道本身也 面， 是一种有利的抗震结构体系。 除非地震烈度比较高， 或者地震坐落在地 用有限元与无限元耦合方法讨论交通隧道在地震波作用下震动反应 并 考虑地 基土 的非线性 与层状 型 。 震烈 度带 或者 隧道本 身具 有特 殊 的地 质或 者 构造 条件 ， 若遭 遇普 通地 问题 ， 震作 用 ， 隧道 的震 害较为轻 微 。通过 广泛 的震害 调查 ， 隧 道震 害的主 要 ４结束 语 虽 然对 于 地下 结 构 的研究 日益增 多 ， 成果 也 Ｅ ｔ 益增多， 但 地 下结 特 点如下 ： （ １ ）隧道拱顶 部易 出现 由于拱顶 的剪切 破坏 而产生 的裂 缝 ； （ ２ ） 隧道 内部 施工 缝处 为抗 震 薄弱环 节 ， 比如 在拱 、 侧壁 的施 工 缝部 位 构 的抗 震设 计主要 依据经验 设 计 ， 这和地下 结构所 处环境 的复 杂 陛 ， 以 对于岩土工作者来说， 任然存 容 易出现 压缩性 裂缝 ， 或 者环 向施工缝 处剥落 ， 造成板底 隆起 或倾斜 。 及地震活动的不确定性等因素息息相关 。 目前 希望能 在地下 结构振 动模 型试 验研 究技术 、 土体非 目前对隧道地震作用机理研究较少， 通过理论分析和数值计算进 在大 量的 困难 ， 行抗 震设 计 尚无 成熟方 法 。 隧道 抗震设 计 ， 一般 依据 以往经 验采取适 当 线性 动力本 构模 型等方 面得到深 入研究 。 参考文献 的抗震措施进行保证。 抗震措施包括合理选择隧道地址、 衬砌材料的选 择 和保 证施工质 量等方 面 的综 合考虑 ， 以及 在必要 时采用加 固措 施 。 ［ １ ］ 刘 晶波 ， 吕彦 东． 结构 一 地 基动 力相 互 问题 分析 的一 种 直接 方 法叨． 土 ３地下结 构抗震 研究方 法 木 工程 学报 ， １ ９ ９ ８ ， ３ １ （ ３ ４ ） ： ５ ５ － ６ ４ ．
地下建筑结构实用抗震分析方法研究
地下建筑结构实用抗震分析方法研究随着城市化进程的加快，地下建筑结构在城市基础设施中的地位日益重要。
由于地下建筑结构在地震作用下的破坏机制和影响因素比地上结构更为复杂，因此开展地下建筑结构的实用抗震分析方法研究具有重要意义。
本文将围绕地下建筑结构的实用抗震分析方法展开研究，旨在为提高地下建筑结构的抗震性能提供理论支持和实践指导。
在过去的几十年中，国内外学者对地下建筑结构的抗震分析进行了大量研究。
这些研究主要集中在地震动反应分析、随机振动分析、屈曲分析及稳定性分析等方面。
虽然这些方法在不同程度上取得了成功，但仍存在一些问题和不足之处，如计算精度不高、实用性不强等。
针对现有研究的不足，本文提出了一种基于地震动反应谱和随机振动分析的实用抗震分析方法。
该方法首先利用地震动反应谱对地震动作用下的结构进行静力分析，得到结构的地震反应，然后利用随机振动分析方法对结构进行动力分析，得到结构在地震作用下的动态响应。
为了验证该方法的正确性和可行性，本文设计了一系列地下建筑结构抗震实验。
实验过程中，通过加速度传感器、位移传感器等仪器对结构的地震响应进行采集和处理，得到结构在不同地震动作用下的反应数据。
结合实验数据，对本文提出的方法进行验证和修正。
实验结果表明，本文提出的基于地震动反应谱和随机振动分析的实用抗震分析方法能够较为准确地预测地下建筑结构在地震作用下的动态响应和稳定性。
同时，该方法具有较好的实用性和可操作性，可为地下建筑结构的抗震设计和评估提供有力支持。
本文的研究成果虽然在一定程度上解决了地下建筑结构抗震分析中的一些问题，但仍存在一些局限性。
例如，本文提出的抗震分析方法在应用中需要输入地震动作用参数，而这些参数的准确获取和处理仍存在一定难度。
本文的方法主要针对常见的地下建筑结构形式，对于一些特殊结构和复杂地形条件下的地下建筑结构的抗震分析仍需进一步探讨。
未来研究方向方面，我们提出以下几点：需要深入研究地震动作用参数的获取和处理方法，提高抗震分析的精度和可靠性；针对不同类型和规模的地下建筑结构，需要研发更为高效和精确的抗震分析方法和计算模型；结合先进的数值模拟技术和人工智能算法，建立基于大数据和云计算的地下建筑结构抗震分析平台，实现地震灾害的有效预测和评估。
结构抗震与地下结构抗震探析
结构抗震与地下结构抗震探析摘要:随着经济社会的不断发展,人们不仅看重建筑的美观度、实用度,同时也对建筑的抗震性能具有更高的要求。
在建筑中,特别是高层建筑,其整体结构设计离不开抗震设计的相关内容。
不论是在设计建筑结构,亦或是在涉及地下建筑设施时,都需要结合抗震综合考虑,进而保证地下结构具备一定的抗震能力。
基于此,本文将探讨结构抗震与地下结构抗震。
关键词:结构抗震;地下结构抗震;建筑引言:随着经济社会的进一步发展,人们在物质生活有所满足之后具有更高的要求。
就老建筑目前现状而言,缺点颇多,不仅具有较低的设计标准,而且也不能及时防御诸如火宅、地震等危险。
在老旧建筑中,"老龄化"的问题也是十分突出,这就导致建筑结构方面存在极大的安全问题。
目前,不论是国家，亦或是社会各界，都对建筑物的抗震性能予以高度关注。
因此，即使是在地下结构中，也需要对地下结构抗震予以高度的重视，分析起目前的具体情况，不断的提升抗震性能。
1、地下结构震害的特点通常在地下结构中,地下通道十分常见,是其重要的组成部分,一旦发生地震灾害,最先受影响的就是地下通道。
就目前的相关研究来看,在地震灾害中,地下结构主要有以下几种破坏形式:第一,洞门裂损。
在地震灾害中,由于地表摇动,容易导致隧道的洞门裂损,常出现翼墙开裂、端墙松脱等现象。
第二,风化程度较高、岩体不稳定的洞口脱垮塌破坏，如图1所示。
洞口岩体具有较差的自稳能力,如果发生较大的地震,势必会出现洞口破坏的情况。
图1 洞口脱垮塌破坏第三,衬砌开裂。
在地下结构的地震危害中,衬砌开裂的破坏形式十分常见。
就这种开裂形式的具体情况来看,其中也包含多种形式,比如环向开裂、纵向开裂等。
第四,衬砌错位破坏。
由于地震剪力其发生作用,导致相关建筑结构发生位移,而由于震感过于强烈,导致位移过大,因此往往会出现这种破坏。
2、地下结构震害的影响因素就地下结构的震害的具体情况来看,各种各样的因素都会对其产生影响。
地铁地下结构抗震性能及分析方法研究
ｄ ｉ １ ．９ ９ｊｉ ｎ０ ３ －９ ５ ２ １ ． １０ ６ ｏ ： ０ ３６ ／． ｓ．２ ５４７ ．０ ００ ． １ ｓ
摘 要 随着全 球经济 建设 的快速 发展 ，地 下 空 间 的利 用 已经 成 为学 术界 重 要 的研 究课
题。 越来越多的震害表 明， 地下结构在强震作用下并不一定安全， 甚至发生严 重破坏。 ９ ５ １８
３ 建议 了地震 灾害可接 受风 险的界定标准
首次在地震灾害的评价体系中引入风险管理 的概念， 详细阐述 了可接 受风险的基本概念 和可接受风险的评价过程及方法，同时结合各个国家及不 同行业的可接受风险标准， 在统计 我国多年来各类 自然灾害和人为灾难的损失结果 、以及多次破坏性地震的震害调查资料 的基 础上 ，建议 了我 国地震 灾害 可接 受风 险的界定标 准 。
提出了生命线系统防震减灾能力的评价方法。一方面考虑生命线系统各个子系统对城市 防震 减 灾能力 的单 独作用 ，根 据专 家调查 意见 ，应 用 熵权 双 基 准 法，对 各 项 信 息进 行 无量 纲 化（ 功效系数法） 处理 ， 计算出各项信息的权重 ， 然后在信 息表 中确定两个基准点（ 理想点和 反理想点） 再计算 出各项子系统在整体评价 中的优属度 ， ， 确定 了各个系统的单独作用。另一 方面， 考虑生命线系统各个子系统之间存在的耦联关系， 根据我 国“ 七五 一九五” 间所作过 期
用 Ｍ ｚｒ 提 出的 混凝 土 损伤 演化 方 程 确定 的损 伤 变量 ，在德 鲁 克 一普 拉格 本 构 模 型 的基 础 ａａｓ
上， 提出了一种能够考虑混凝土损伤后材料强度、刚度等参数发生相应折减的损伤本构模 型 （ ａ ａｅＭ ｄ１。 Ｄ ｍ ｇ— ｏｅ） 并在 Ｆ Ａ ３ Ｌ Ｃ Ｄ提供 的用户二次开发环境 的基础上，采用 Ｖ Ｃ＋＋开发 出该
地下结构抗震研究现状综述
地下结构抗震研究现状综述前言地震是一种自然灾害，通常会给人类带来很大的灾害和经济损失。
因此，对地震抗性的研究一直是一个热门话题。
在地震抗性的研究中，地下结构抗震研究是一个相对重要的方向。
因此，本文将综述地下结构抗震研究的现状，以便于更好地了解和认识该领域的进展。
地下结构抗震研究现状地下结构抗震研究是以地下结构的抗震性能及其动力相应为研究内容。
其主要研究形式包括基础抗震研究、隧道抗震研究和地下建筑物抗震研究等。
下面分别介绍各个方向的主要研究进展。
基础抗震研究地下建筑的基础是地下结构的重要部分，其稳定性对于整个建筑物的抗震性起到了决定性的作用。
因此，基础抗震研究一直是在地下结构抗震研究中非常重要的一部分。
现代基础抗震研究主要包括基础能力设计方法、摇摆式隔震系统设计与应用、地铁车站建筑基础与结构抗震耦合效应等方面的研究。
基础能力设计方法是在建筑物基础设计中，考虑地震荷载引起的直接和间接破坏作用下，土壤和基础互相作用的变化规律，研究满足工程要求、合理安全的基础稳健性。
摇摆式隔震系统设计是一种新型的隔震系统，其主要特点是在建筑上部设立一个摇摆质量，通过隔震器将建筑原地保持静止，从而能够有效提高其抗震性能。
地铁车站建筑基础与结构抗震耦合效应研究主要研究在复杂地下建筑物中车站的地下结构稳定性，并考虑地铁运行振动对建筑物的影响。
隧道抗震研究隧道相对于地面建筑物而言，具有一定的安全性和抗震性能，但一旦地震发生，隧道很容易受到破坏。
因此，隧道抗震研究是一个相对重要的领域。
在隧道抗震研究中，涵盖了地震力对隧道的影响、隧道动力响应、隧道抗震设计等方面的研究。
其中，隧道抗震设计是隧道抗震研究的重要方向之一。
隧道抗震设计主要是通过改进隧道结构和采取相应的隔震和减振措施来提高隧道结构的抗震安全性。
地下建筑物抗震研究地下建筑物抗震研究主要涵盖地下商场、地下公路、地下车库等建筑类型。
对于地下建筑物，其相对于地面建筑物而言，其抗震性能往往会更好，但仍然需要更加全面的研究。
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地下结构工程抗震的研究现状及其分析方法摘要随着地下工程的大量兴建和地震自然灾害的频发，地下结构工程的震害问题越来越受到人们的重视。
文章根据地下结构工程抗震的研究背景，对国内外在隧道及地下工程抗震减震研究分析方面的成果进行了归纳总结，指出了各自存在的优势及局限性。
最后简单阐述了地下结构抗震反应的特点，结构破坏的主要特征及提高结构抗震的措施，并提出了自身对今后该领域研究发展方向的看法与思考。
关键字：地下结构，抗震，现状研究，分析方法1 研究背景地震是自然界一种常见的自然灾害。
过去，由于地下结构数量和规模的限制，其震害事例较少，加之地下结构受到周围地层的约束，即使发生地震其震害程度也相对较轻。
因此人们普遍认为地下结构有较好的抗震能力，在地震作用下不易遭受破坏，故地下结构的抗震研究长期未得到重视。
然而，随着地下空间的开发和地下结构建设规模的不断扩大，地下结构也相继出现了各种震害。
1923 年日本关东7. 9 级大地震，震区内116 座铁路隧道，有82 座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡7.6 级的地震造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重，1978 年日本伊豆尾岛发生7.0 级地震，震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列破坏。
特别是1995 年，日本阪神大地震对神户市的地铁线路造成严重破坏，它也是世界范围内大型地下结构遭受最严重破坏的首例。
阪神地震给地铁结构造成的严重破坏及由此带来巨大的生命和财产损失，引起了世界各国对地下结构抗震设计和研究的重视。
我国地处地震带之间，地震活动频繁。
1999 年9 月21 日，我国台湾省台中地区发生了里氏7 . 3 级地震，台中地区57 座山岭隧道有49 座受到不同程度的损坏；200 8 年汶川特大地震中，根据四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的调查统计，四川地区共有56 条隧道受到不同程度的损坏，损坏程度如图所示：[1]图1 地震中公路隧道受损评估统计结果根据国内外学者大量的研究结果，地下结构震害类型及原因可归纳为以下四类［2-3］: 第一类是由断层所引起，造成地层的错动和位移，致使地下结构遭到严重破坏。
第二类是由地震引起的土壤振动，使地层产生位移和地震力，作用在结构上，使结构产生应力和变形。
第三类是由结构本身的特性( 如结构强度，材料性质) 导致其在地震力作用下的破坏。
最后一类是由地震引起的其他不稳定因素( 砂土液化、软化震陷等) 造成的对地下结构的破坏。
由于对地下结构地震作用机理了解还不深入，通过理论分析和数值计算进行抗震设计尚无成熟方法，因而，依据以往经验采取适当抗震措施，仍是进行地下结构抗震设计的主要手段。
相比于地上结构的抗震研究，地下结构的抗震研究仍处于起步阶段，很多研究方法及理论还不是很成熟。
2 地下结构工程抗震分析方法的发展地下结构工程抗震分析的方法是基于地面建筑结构的抗震理论发展而来的， 20世纪50年代以前，国内外地下结构的抗震设计大多以日本大森房吉提出的静力理论为基础来计算地下结构的地震作用力。
60年代初，前苏联学者在抗震研究中将弹性理论用于地下结构，以此求解均匀介质中关于单连通和多连通域中的应力应变状态，得出了地下结构地震作用的精确解和近似解［4］，即拟静力法。
60年代末，美国对地下结构抗震问题进行了深入的研究，他们提出了地下结构并不抵御惯性力，而要具有吸收强加变形的延性，同时不散失其承受静荷载能力等新的设计思想，并提出了相应的抗震设计标准。
70年代，日本学者从地震观测资料着手，通过现场观测、模型试验等手段，建立了数学模型，并结合波的多重反射理论，提出了反应位移法、应变传递法、地基抗力法等实用计算方法，使地下软基隧道和成层地基的抗震研究获得重大进展。
80年代美国在洛杉矶地下铁道的设计中也对地震荷载作了充分的考虑。
80年代末90年代初，J．P．Wolf和C．M．Song又提出了递推衍射法［5］。
3 地下结构工程抗震分析方法的研究现状对地下结构的抗震分析，就是对土与地下结构相互作用的动力分析。
目前地下结构抗震分析的主要研究方法有：原型观测、模型实验和理论分析。
3.1 原型观测原型观测是通过地下结构在震后的变形破坏特征和实测的动力特性了解其地震响应特点。
主要包括震害调查和地震量测。
震害调查是在地震结束后开始的，体现的是最真实的“原型试验”结果，一直受到人们的重视，关于这方面的资料也在不断增加。
但是由于受到观测时间、手段和条件的限制，很难对地震过程中的动力响应进行量测。
而地震量测可以得到震害调查所无法获知的地下结构在地震时的动力响应过程。
日本学者在该方面做了大量的工作，也得到了一些初步认识［6-7］: 如1970 年，日本首先利用松化群发地震，测定了地下管线的动态应变，通过对测定结果的研究发现，管线与周围地基一起振动，而自身并不发生振动等。
3.2 模型实验法模型实验研究分为人工震源实验和振动台实验［8－10］。
根据所施加动力类型的不同，振动台实验可分为简谐振动、模拟地震振动和天然振动。
但由于非线性阶段叠加原理不适用，所以要用模拟地震振动的振动台。
另外，因起震力较小，人工震源实验法很难反应出建筑物的非线性性质和地基断裂等因素对地下结构地震反应的影响，一般不宜采用；而模拟地震振动的振动台实验法能够较好地把握地下结构的地震反应特性，以及地下结构与地基之间的相互作用特性等问题，且实验成本较低，因此得到了比较广泛的应用。
模拟地震振动的大型振动台是在1970年左右从美国开始使用的。
80年代末，日本国铁铁道技术研究所又利用这种方法对隧道抗震加固问题进行了实验。
我国铁科院铁建所也开展了利用振动台输入地震波的隧道模型实验。
90年代初，美国发展了大型模型的抗震实验技术，通过模型实验使人们能更好地了解和掌握地下结构的工作特性，为抗震理论的发展奠定了基础。
总的发展趋势是：多向控制运动（双向、三向或六分量）、大台面（15mx15m； 10mx10m）、大推力（100t 模型重量）和强地震动（≥1．0g）。
然而，对试验中有关动力学原理若理解不当，则试验的设计与分析就会导致错误的结果或得不到结果。
3.3 理论分析理论分析方法：波动理论和有限元法是地下结构抗震的两种主要的理论分析基础。
地下结构抗震理论分析方法有两类：一种是波动法，另一种是相互作用法，在这两种方法基础上发展了许多抗震分析的实用方法，如拟静力法、反应位移法、ST.John 法、围岩应变传递法、地基抗力系数法、有限元法等。
目前常用的理论分析方法有：田村重二郎的质量弹簧模型法（主要针对沉管隧道而言）、福季耶娃法、ST.John 法、Shukla 法、反应位移法、BART 法、递推衍射法等。
理论分析方法在国内的研究成果较为丰富。
孙铁成等[11]研究了围岩、抗减震层和衬砌等材料的刚度、阻尼和密度之间的匹配对隧道位移传递系数的影响，首次提出了地下结构综合位移传递系数的概念；黄胜等[12]提出一种新的基于无限元人工边界的合理地震动输入法，为地下结构抗震设计方法研究提供一定的理论参考。
严松宏[13]运用概率方法和脉冲响应函数原理，探讨隧道及地下结构在弹性工作状态下随机地震响应分析及其动力可靠度研究的确定性方法，分析隧道及地下结构随机地震响应的统计特性以及隧道及地下结构地震动力可靠度；林志等[14]在广泛总结分析国内外关于地下工程结构抗震设计文献的基础上，从多自由度体系的动力平衡微分方程出发，采用时程分析法，计算盾构区间隧道衬砌结构的地震反应，并将连续介质快速拉格朗日差分法运用到地下结构的抗震研究中，研究在地震动作用下，地下铁道的动力反应的过程；曾德顺[15]用反应变位法对区间隧道的抗震设计中的问题进行了研究给出了隧道埋深、剪切波速、卓越周期、弹性地基刚度与隧道轴向变形和弯曲变形相互关系的结果；刘晶波[16]在借鉴地上结构抗震分析的Pushover 方法思想的基础上，提出一种适用于地铁等地下结构抗震分析与设计使用的Pushover 分析方法。
3.4 局限性地下结构的震害表现形式多样, 破坏机理复杂且影响因素较多。
目前, 虽然对隧道抗震减震措施和分析方法的研究工作已经展开, 但还没有形成一个系统的分析理论和完善的抗震减震方法。
现有国内外的抗震分析方法都存在不同程度的不足。
震害调查很难对地震过程中的动力响应进行量测，也无法控制地震波的输入机制和边界条件，更无法主动地改变各种因素以对某一现象进行有目的、多角度的研究。
原型观测能客观反映规律，真实可靠，是地下隧道结构抗震研究中必不可少的手段之一，但是观测机会难得，并且观测费用昂贵。
因此，原型观测在实际应用中受到了很大的限制。
模拟试验是目前研究隧道地震动力响应最有效、最直观的方法，但是同时必须看到，该方法在材料动力特性的模拟、相似关系比的确定和模型边界的处理等方面还存在不同程度的困难, 而且模拟试验费用比较昂贵。
理论分析方法也存在着局限性，由于地震时，支配地下结构地震反应的因素是地基变形而不是地下结构的惯性力，因此，将静力法作为地下结构抗震设计的原则是不合适的。
反应位移法则略去了结构本身惯性力的影响，认为地下结构地震响应仅取决于结构所在位置的地层变位，从而把地下结构的地震反应简化成拟静力进行计算。
围岩应变传递法要准确地确定合理的应变传递率是非常困难的；另外其他方法做了大量简化，精度难以保证，如动力有限元分析法在计算模型及其参数的确定、地震波及其输入方式的选定等方面需要进行一定的简化，致使计算结果难以完全反映地下结构的复杂运动特性。
4 地下结构工程地震反应的特点当地震发生时地面建筑的地震反应主要是建筑物本身的动力反应，而地下结构由于受到土体的约束，会与周围的土体之间发生动态的相互作用。
地震波传来时［17］，地震波由基岩经软土层传至结构物，引起结构运动和变形，部分地震波经反射传土层，对土层产生反作用。
模型边界上波的能量向半无限空间辐射，引起能量的损失。
所以总结出地下结构地震反应的特点［18］：（1）地下结构的振动变形受周围地基土壤的约束作用显著，结构的动力反应一般不明显表观出自振特性的影响；（2）地下结构的存在对周围地基震动的影响一般很小（指地下结构的尺寸相对于地震波长的比例较小的情况）；（3）地下结构的振动形态受地震波入射方向的影响很大，地震波的入射方向发生不大的变化，地下结构各点的变形和应力可以发生较大的变化；（4）地下结构在振动中各点的相位差别十分明显，地面结构各点在振动中的相位差不很明显；（5）地下结构在振动中的应变一般与地震加速度的大小联系不很明显；（6）地下结构的地震反应随埋深发生的变化不很明显；（7）对地下结构和地面结构来说，它们与地基的相互作用都对它们的动力反应产生重要影响，但影响的方式和影响的程度则是不相同的。
5 地下结构地震破坏的主要特征根据对已有震害的调查资料分析,地下结构的破坏主要体现在以下几方面:(1)在地质条件有较大变化的区域容易发生破坏.(2)修建在软弱土层中的地下工程比修建在坚硬岩石中的破坏大.(3)地下结构上部覆盖土层越厚,破坏越轻.(4)衬砌厚度较大的结构破坏的几率大于衬砌厚度较小的结构.(5)在结构断面形状和刚度发生明显变化的部位容易遭到破坏,地面洞口也是经常受到地震破坏的部位.(6)在同一地震烈度条件下,地下结构的破坏程度远远小于地面建筑物的破坏程度.(7)对称结构发生破坏的程度要比非对称结构发生破坏的程度轻.6 提高地下结构抗震承载能力的主要措施根据各国地下结构的震害分析,提高地下结构的抗震承载能力可以从以下几方面入手:(1)将地下结构建于均匀稳定的地基中,远离断层,避免过分靠近山坡坡面和不稳定地段,尽量避免饱和砂土地基.(2)在相同条件下,尽量选取埋深较大的线路,远离风化岩层区.(3)区间隧道转交处的交角不宜太小,应加强出入口处的抗震性能.(4)在施工条件允许的情况下,尽量采取暗挖法施工.(5)在结构中柱和梁或顶板的节点处,应尽量采用弹性节点,避免采用刚性节点。