张文彬,周海祚,郑 刚,杨鹏博

(1. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072; 2. 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学), 天津 300072)

0 引言

随着城市建设的进行和人口的增加,传统的交通方式已经无法满足人们出行的需求。因此地铁作为一种快捷交通方式,在经济规模和人口规模较大的城市得到迅速发展。传统观点认为地下结构由于周围土体的约束作用,在地震中受到的惯性力影响不大,受到地震作用的破坏较小,而1995年阪神地震中的地下结构震害现象打破了这一观点:在阪神地震中,神户高速铁道大开车站,长田站以及它们之间的连接隧道,神户市营铁道的三宫站、上泽站、新长田站等车站以及相邻隧道发生了不同程度的破坏[1],其中大开车站更是完全损毁。此后,在1999年台湾集集地震、1999年土耳其科贾埃利地震以及2008年汶川地震中,都出现了地下结构发生震害的报道[2]。由于地下结构的地震响应主要由周围土体的变形所控制,因此在结构的截面突变部位(如地铁车站与隧道的连接处)容易发生刚度突变而导致的较大变形差,威胁地下结构的安全。在1985年墨西哥地震中,下水道盾构隧道与工作井连接处隧道管片发生相对错动,环间螺栓被剪断[3];在1995年阪神地震中,NTT三宫盾构隧道与竖井连接处发生了接头结构错位,引起了管片接头破坏,发生了严重漏水事故[1]。因此对地下结构截面刚度突变部位的抗震性能需要加以特别关注。先行者们已经取得了许多研究成果:杨林德、王国波等[4,5]通过振动台试验及数值模拟手段研究了地铁车站与隧道接头的地震响应,分析了车站结构抗震的薄弱部位以及接头对构件内力的影响。……