江志伟，许成顺，杜修力，刘晶波

（1.北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124；2.北京城建设计发展集团股份有限公司城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心，北京 100037；3.清华大学土木工程系，北京 100084）

引言

通常认为在地震荷载作用下场地的响应主要呈现一阶振型，因此有诸多学者研究并发展了确定场地一阶频率与振型的简化分析方法［1－2］，相关研究成果已被用来确定场地地震设计反应谱，并已在地上结构的抗震设计中得到广泛应用。而对于地下结构，由于受周围岩土介质的约束，结构地震响应主要依赖于场地变形，结构惯性作用对其地震响应的影响较小，因此土体地震变形也为地下结构抗震分析中最主要的地震荷载。目前在地下结构抗震设计［3－4］和抗震性能推覆分析中［5－7］，主要还是借鉴地上结构的场地地震响应分析方法，也即采用场地的一阶振型作为其地震变形模式来近似获取结构对应位置处土体的等效地震变形。

但实际上地震荷载还可激发场地的高阶振型效应，甚至在一些特殊情况下场地还可产生共振响应，例如Ermert 等［8］通过原位测试识别了山谷场地高阶振型，其可能产生的共振响应可使局部范围内土体的地震变形显著增大。由于结构对土体变形极为敏感，若场地产生高阶振型响应，必然对地下结构的地震安全产生严重影响。然而，目前在抗震设计中尚未重视场地的高阶振型作用，这对正确分析地下结构地震响应和抗震性能评价具有不可忽略的影响。……