陈文斌 庄海洋 李 晟 陈 苏

1）南京工业大学岩土工程研究所，南京 210009

2）中国地震局地球物理研究所，北京 100124

引言

随着我国经济的迅猛发展和城市化进程的不断加快，为缓解日益严重的交通拥堵问题，越来越多的城市开始大力建设城市轨道交通。近年来，我国城市地铁系统线网不断完善加密，线网间连接换乘站越来越多，3 层3 跨框架式地铁地下车站结构形式被越来越多地采用。目前，国内外学者对3 层3 跨地铁地下车站结构抗震性能的研究相对较少，且现有地铁地下车站结构绝大部分还未经受强烈地震的严峻考验，其能否承受强烈地震的破坏作用仍存在很大疑问（庄海洋等，2017；王雪剑等，2017）。1995 年1 月17 日，日本阪神大地震造成了大范围的地铁地下车站结构和区间隧道受到严重的地震破坏，其中兵库县神户市的大开地铁地下车站超过一半的结构中柱完全塌毁，导致结构顶板发生整体性的坍塌破坏，地表最大塌陷近2.5 m（庄海洋等，2008；杜修力等，2016，2017，2018）。此外，由于大部分地铁车站采用地下车站形式，其中多数地铁地下车站深埋地下、施工难度大、技术要求高、建设投资巨大，同时作为城市地下空间生命线工程，如果发生地震破坏势必造成巨大的社会影响和经济损失，因此地铁地下车站结构抗震性能水平和地震破坏机理的研究已成为城市防震减灾领域的热点及难点课题。

现有研究表明，在强震作用下，地铁地下车站结构的顶板和中柱往往会发生严重的地震破坏，特别是由于车站结构中柱抗震性能较差，在强震过程中首先发生垮塌破坏，进而导致车站结构发生整体性坍塌破坏（Li 等，2018；……