双自由度含阻尼体系的地震入射方向性效应

多维地震动对结构的入射方向具有不确定性,易导致结构出现入射方向性震害,而采用现有抗震设计方法仍无法保证结构在任意入射方向下的地震安全。为此,研究水平地震动分量随入射方向的重组关系,发现两个正交水平分量在入射方向变化后有复杂的重组机制,以这种机制作为地震动分类和选择的依据。以双自由度含阻尼体系为对象,利用统计学方法建立谱响应放大系数预测模型,该模型是基于传统激励方法、考虑入射方向不确定性且持有自定义的保证率;并利用预测模型对双自由度含阻尼体系开展大量参数分析,分析参数包括结构基本周期、双轴周期比、阻尼和场地类型。结果表明:对于地震动入射方向对结构响应的影响程度(以谱响应放大系数表征),结构基本周期越大,双轴周期比越小,影响程度越大;双轴的阻尼比越大或二者越接近,影响程度越小;影响程度在不同场地条件下是基本稳定的。所建立的谱响应放大系数预测模型可用于结构的多维抗震设计。

岩质边坡在不同地震波入射方向下的动力响应分析

采用时程分析法、运用ANSYS软件分析了岩质边坡在不同地震波入射方向下的动力响应规律。结果表明，位移放大系数随地震波入射角的增大，在0°～5°时增幅较大，出现拐点后减小；位移放大系数的最大值并非发生在垂直入射时，而是与垂直入射成一定角度；加速度响应也表现出同样规律，但没位移响应明显，且坡顶与坡底的变化规律差异较大。该方法为未来深入研究提供了理论参考。

考虑空洞影响的盾构隧道地震易损性分析

管片背后存在空洞是盾构隧道一种常见的病害现象,它不仅影响土层和管片的静力学行为,还会影响隧道的动力响应,加剧隧道地震破坏。现有的相关研究均采用确定性分析方法,缺少从概率角度的定量评价。以某轨道交通区间盾构隧道为例,考虑空洞位置和尺寸、场地条件以及地震波入射方向等因素,采用动力增量法,开展了基于土层-隧道-空洞相互作用的大量非线性动力时程分析。结合隧道地震易损性理论,研究存在空洞病害的盾构隧道地震易损性。结果表明:空洞尺寸、场地条件和地震动入射方向对隧道地震易损性有重要影响。随着空洞尺寸的增加,空洞及临近区域土体塑性变形成倍增大,管片截面偏心程度增加,承载性能减弱,受影响范围为空洞尺寸的3~5倍。管片背后空洞增大了隧道结构的易损性,空洞越大,易损性增幅越明显。空洞对结构易损性的影响因空洞部位不同而异,在较大尺寸空洞时,影响程度由大到小依次为:边墙、拱肩和拱顶空洞。场地条件越差,会增大隧道的易损性,空洞对易损性的影响也越大。横向和垂向地震动入射方向下,隧道易损性均随空洞尺寸的增加呈非线性增大,虽然垂向地震动下的损伤概率小于横向地震动,但增幅明显更大,受空洞尺寸的影响更为敏感。值得注意的是,针对3种空洞部位和两种地震动入射方向,较大的空洞尺寸都将显著影响结构的抗震性能。