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基于子结构法的软硬交互场地盾构隧道纵向地震反应分析

纵向不均匀场地；大直径盾构隧道；纵向地震反应；动力子结构法；地震震害

基于广义反应位移法基本理念，提出了适用于纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应的动力子结构分析方法。采用新提出的子结构分析方法建立了纵向不均匀自由场地震反应显式平行计算模型和围岩-盾构隧道体系地震反应三维精细化显式平行计算模型。通过子结构方法实现两者在边界上动变形的实时传输，将隧道埋深位置处的自由场地震波动转化为围岩-盾构隧道子结构模型的等效地震作用。与传统梁-弹簧模型相比，本文模型方法可以实现围岩-隧道体系的三维精细化模拟和由场地地震效应引起的沿隧道纵向非一致性地震动输入。通过与盾构隧道三维精细化分析模型计算结果进行对比分析，验证了本文模型方法的可靠性。结果表明：本文模型方法概念明确、建模简单、计算成本低、结果误差性小，能够全面反映穿越纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应特征，为软硬交互纵向不均匀场地盾构隧道纵向抗震设计提供更为高效的分析方法。