基于向量地震动强度指标的海底沉管隧道地震易损性分析

作     者：石淑慧 范书立 SHI Shuhui;FAN Shuli

作者机构：上海勘测设计研究院有限公司上海200335 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 

出 版 物：《应用基础与工程科学学报》 (Journal of Basic Science and Engineering)

年 卷 期：2024年第32卷第4期

页      面：1154-1169页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上基金项目(51678107) 

主　　题：沉管隧道 地震易损性分析 增量动力分析 损伤性能指标 向量IM 

摘      要：为了合理评估海底沉管隧道的抗震性能,基于向量地震动强度指标进行了地震易损性分析,建立了以最大层间位移角和能量比为损伤性能指标的沉管隧道地震易损性曲面.以港珠澳沉管隧道为研究对象,根据地震动强度指标的评价特性(有效性、实用性和效益性)对4个典型的地震动强度指标进行了综合评价,并选取地面峰值加速度和结构基本周期谱加速度作为向量地震动强度指标(IM).考虑地震动的不确定性,对沉管隧道进行了增量动力分析,采用回归分析方法获得了概率地震需求模型,进而构建了不同损伤性能指标的沉管隧道地震易损性曲面,并对向量IM和标量IM的沉管隧道地震易损性分析效率进行了比较分析.研究结果表明:基于向量IM进行地震易损性分析,可以合理地反映两个地震动强度指标对沉管隧道失效概率的影响;基于向量IM进行地震易损性分析的效率更高,向量IM能更好地降低沉管隧道响应预测的离散度,提高沉管隧道抗震性能预测的精度.