断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析
- 格式：pdf
- 大小：1.09 MB
- 文档页数：7
中 图 分 类 号 ：Ｕ４５１ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２－３７６７（２０１５）０１－００９９－０７ DOI:10.16452/ki.sdkjzk.20150317.007
Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ ａｎｄ Ｆａｕｌｔ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｚｏｎｅ
本研究依据地震波衰减效应，提出一种合理的地震动衰减模型；以 有 限 差 分 软 件 ＦＬＡＣ３Ｄ的 非 线 性 动 力 反应分析模块为平台，进行数值模型的计算与分析，研究隧道靠近断层或与断层 相 交 时，两 者 相 对 位 置 关 系 对隧道结构的地震动力响应。研究成果将为断层场地隧道结构的抗震设防与减震设计提供参考。
记 录 到 的 地 震 数 据 ，拟 合 地 震 动 参 数 与 震 级 、断 层 距 等 的 近 似 关 系 。
在前人研究的基础上，根据多次强震事件中的大量地震记录，对地震波 的 加 速 度 峰 值、速 度 峰 值 与 位 移
峰值随断层距的衰减变化规律进行分析。通过曲线拟合，得到近场强震条件下适 用 于 断 层 场 地 的 地 震 动 衰
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１５
山隧道与伊朗 Ｋｏｏｈｒａｎｇ－Ⅲ输水隧道为工程背 景 进 行 系 统 研 究，记 录 了 穿 越 断 层 破 碎 带 的 隧 道 结 构 在 地 震 动力作用下各部位受力状态及位移反应；张维庆等 考 ［６－８］ 虑到实际地震的不同机理，基于有限元、边界 元 等 数 值分析方法，总结了断层破碎带处隧道结构的非线性动力 响 应 特 征 ；Ｂｕｒｒｉｄｇｅ等 分 ［９－１０］ 别 对 穿 过 活 跃 断 层 与 黏 滑 断 层 的 隧 道 结 构 进 行 了 缩 尺 模 型 的 振 动 台 试 验 ，探 讨 了 断 层 破 碎 带 与 隧 道 结 构 之 间 的 相 互 影 响 ，并 提 出 隧道结构的柔性抗震与减震层抗震等关键技术。上述成果对研究断层场地隧道的地震响应规律起到了较大 推动作用，然而，大部分成果在动力荷载加载时没有考虑地震动强度衰减的因素 ，而 且 有 关 隧 道 与 断 层 不 同 空间位置的地震损伤研究相对较少。
因素的数值计算模型。
吕连勋等 断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析
１ ０１
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
研究发现，断层破碎带 与 水 平 地 面 的 夹 角 为 ３０°（断 层 倾 角 ３０°和 １５０°）时，隧 道 结 构 的 震 害 程 度 最 严 重 。 ［１２－１３］ 但当地震波以一定入射方向作用于场地，３０°和１５０°两种角度的断层破碎带可引起完全不 同 的 地 震 反 应 。 隧 道 与 断 层 破 碎 带 有 ３ 种 不 同 的 相 对 位 置 ：隧 道 位 于 断 层 上 盘 、隧 道 与 断 层 பைடு நூலகம் 交 以 及 隧 道 位 于 断 层 下 盘 ，将 不 同 相 对 位 置 关 系 与 两 种 断 层 倾 角 进 行 组 合 后 ，共 需 建 立 ６ 种 典 型 工 况 的 模 型 。
３）ＰＧＤ ｒ１ ＝ －２．４０４ ０，ｒ２ ＝０．６２６ ８，ｒ３ ＝ －０．６０５ １，ｅ０ ＝ －０．０５。
依据所提出 的 地 震 动 衰 减 模 型，以 矩 震 级
为７．５级的地 震 为 例，计 算 地 震 动 峰 值 随 断 层
距 的 衰 减 关 系 ，如 图 １ 所 示 。
２ 数 值 模 型 与 加 载 条 件
１ 地 震 动 衰 减 模 型
地震波传播过程中，随着断层距的 增 大 能 量 逐 渐 耗 散，波 动 峰 值 逐 渐 减 小，称 为 地 震 波 的 衰 减 效 应 。 ［１１］
进行结构的非线性动力反应分析时，考虑地震波的衰减因素关系到动力模拟结果的合理性与准确性 。
震 源 断 层 的 类 型 与 破 裂 长 度 、地 震 波 的 传 播 途 径 与 距 离 、场 地 的 地 质 类 型 与 地 貌 特 征 等 因 素 和 地 震 波 的
隧 道 工 程 穿 越 或 接 近 断 层 场 地 会 加 剧 其 地 震 动 力 反 应 ，导 致 围 岩 稳 定 性 降 低 ，引 起 衬 砌 的 整 体 或 局 部 破 坏。大量研究表明，断层破碎带问题已经成为隧道工 程 抗、减 震 技 术 发 展 中 需 要 注 意 的 关 键 问 题 。 ［１－３］ 断 层 与 隧 道 的 相 对 位 置 关 系 不 同 ，引 起 的 地 震 动 力 反 应 也 不 同 。 因 此 ，有 必 要 研 究 断 层 破 碎 带 相 对 位 置 影 响 下 隧 道结构的地震响应规律。
（１．山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 ２６６５９０； ２．山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊２６１０２１）
摘 要：依据地震波衰减效应确定模型的动力加载方 式，将 计 算 得 到 的 地 震 波 输 入 到 能 够 考 虑 隧 道 与 断 层 不 同 相 对位置的典型数值模型中，研究断层破碎带影响下 隧 道 结 构 的 地 震 动 力 响 应 规 律 。 研 究 结 果 表 明：隧 道 与 断 层 破 碎带的相对位置关系对震害程度影响显著；隧道位于断层上盘时，地震动力响应 比 相 交 或 位 于 下 盘 的 情 况 剧 烈 ；地 震破坏主要发生在边墙肩部 和 角 部 位 置，且 断 层 破 碎 带 与 地 震 作 用 方 向 的 夹 角 较 小 时 ，隧 道 结 构 的 动 力 损 伤 较 严重。 关 键 词 ：断 层 破 碎 带 ；隧 道 ；相 对 位 置 ；震 害 ；地 震 响 应
衰 减 密 切 相 关 。 目 前 尚 难 以 通 过 理 论 方 法 来 计 算 地 震 过 程 中 加 速 度 峰 值 （ｐｅａｋ ｇｒｏｕｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ＰＧＡ）、
速度峰值（ｐｅａｋ ｈｅｉｇｈｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ，ＰＧＶ）和 位 移 峰 值（ｐｅａｋ ｇｒｏｕｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ＰＧＤ）的 衰 减 规 律，只 能 根 据
ＬüＬｉａｎｘｕｎ１，Ｌｉ Ｔｉｎｇｃｈｕｎ１，Ｌｉｕ Ｊｉａｎｚｈａｎｇ２，ＬüＸｕｅａｎ１，Ｚｈａｎｇ Ｓｈｉｌｉｎ１
（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｎｏ．４
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｗｅｉｆａｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６１０２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｒｕｌｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅ ｃａｌ－ ｃｕｌａｔｅｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ｗａｓ ｉｎｐｕｔ ｔｏ ｔｙｐｉｃａｌ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｕｌｔ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｔｕｎｎｅｌ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｍａｇｅ．Ｆｏｒ ａ ｔｕｎｎｅｌ ｓｉｔｕａｔｅｄ ｉｎ ｕｐｐｅｒ ｗａｌｌ，ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｓ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｏｒ ｉｓ ｓｉｔ－ ｕａｔｅｄ ｉｎ ｆｏｏｔｗａｌｌ．Ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ｏｃｃｕｒｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｈｏｕｌｄｅｒ ａｎｄ ｃｏｒｎｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｄｅｗａｌｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆａｕｌｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｓｍａｌｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆａｕｌｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｚｏｎｅ；ｔｕｎｎｅｌ；ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｍａｇｅ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
采 用 非 线 性 最 小 二 乘 法 进 行 地 震 动 衰 减 模 型 的 回 归 分 析 ，得 到 模 型 的 回 归 系 数 分 别 如 下 ：
１）ＰＧＡ ｒ１ ＝２．７０１ ８，ｒ２ ＝０．０４５ １，ｒ３ ＝ －０．４９５ ３，ｅ０ ＝ －０．１０；
２）ＰＧＶ ｒ１ ＝０．４３４ ０，ｒ２ ＝０．２７１ ５，ｒ３ ＝ －０．６８３ ０，ｅ０ ＝ －０．０５；
第３４卷 第１期 ２０１５ 年 ２ 月
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１５
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
９９
Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析
吕 连 勋１，李 廷 春１，刘 建 章２，吕 学 安１，张 仕 林１
图 １ 地 震 动 峰 值 随 断 层 距 的 衰 减 关 系 Ｆｉｇ．１ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｐｅａｋ
Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｎｅｌ ａｎｄ Ｆａｕｌｔ Ｆｒａｃｔｕｒｅ Ｚｏｎｅ
本研究依据地震波衰减效应，提出一种合理的地震动衰减模型；以 有 限 差 分 软 件 ＦＬＡＣ３Ｄ的 非 线 性 动 力 反应分析模块为平台，进行数值模型的计算与分析，研究隧道靠近断层或与断层 相 交 时，两 者 相 对 位 置 关 系 对隧道结构的地震动力响应。研究成果将为断层场地隧道结构的抗震设防与减震设计提供参考。
记 录 到 的 地 震 数 据 ，拟 合 地 震 动 参 数 与 震 级 、断 层 距 等 的 近 似 关 系 。
在前人研究的基础上，根据多次强震事件中的大量地震记录，对地震波 的 加 速 度 峰 值、速 度 峰 值 与 位 移
峰值随断层距的衰减变化规律进行分析。通过曲线拟合，得到近场强震条件下适 用 于 断 层 场 地 的 地 震 动 衰
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１５
山隧道与伊朗 Ｋｏｏｈｒａｎｇ－Ⅲ输水隧道为工程背 景 进 行 系 统 研 究，记 录 了 穿 越 断 层 破 碎 带 的 隧 道 结 构 在 地 震 动力作用下各部位受力状态及位移反应；张维庆等 考 ［６－８］ 虑到实际地震的不同机理，基于有限元、边界 元 等 数 值分析方法，总结了断层破碎带处隧道结构的非线性动力 响 应 特 征 ；Ｂｕｒｒｉｄｇｅ等 分 ［９－１０］ 别 对 穿 过 活 跃 断 层 与 黏 滑 断 层 的 隧 道 结 构 进 行 了 缩 尺 模 型 的 振 动 台 试 验 ，探 讨 了 断 层 破 碎 带 与 隧 道 结 构 之 间 的 相 互 影 响 ，并 提 出 隧道结构的柔性抗震与减震层抗震等关键技术。上述成果对研究断层场地隧道的地震响应规律起到了较大 推动作用，然而，大部分成果在动力荷载加载时没有考虑地震动强度衰减的因素 ，而 且 有 关 隧 道 与 断 层 不 同 空间位置的地震损伤研究相对较少。
因素的数值计算模型。
吕连勋等 断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析
１ ０１
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
研究发现，断层破碎带 与 水 平 地 面 的 夹 角 为 ３０°（断 层 倾 角 ３０°和 １５０°）时，隧 道 结 构 的 震 害 程 度 最 严 重 。 ［１２－１３］ 但当地震波以一定入射方向作用于场地，３０°和１５０°两种角度的断层破碎带可引起完全不 同 的 地 震 反 应 。 隧 道 与 断 层 破 碎 带 有 ３ 种 不 同 的 相 对 位 置 ：隧 道 位 于 断 层 上 盘 、隧 道 与 断 层 பைடு நூலகம் 交 以 及 隧 道 位 于 断 层 下 盘 ，将 不 同 相 对 位 置 关 系 与 两 种 断 层 倾 角 进 行 组 合 后 ，共 需 建 立 ６ 种 典 型 工 况 的 模 型 。
３）ＰＧＤ ｒ１ ＝ －２．４０４ ０，ｒ２ ＝０．６２６ ８，ｒ３ ＝ －０．６０５ １，ｅ０ ＝ －０．０５。
依据所提出 的 地 震 动 衰 减 模 型，以 矩 震 级
为７．５级的地 震 为 例，计 算 地 震 动 峰 值 随 断 层
距 的 衰 减 关 系 ，如 图 １ 所 示 。
２ 数 值 模 型 与 加 载 条 件
１ 地 震 动 衰 减 模 型
地震波传播过程中，随着断层距的 增 大 能 量 逐 渐 耗 散，波 动 峰 值 逐 渐 减 小，称 为 地 震 波 的 衰 减 效 应 。 ［１１］
进行结构的非线性动力反应分析时，考虑地震波的衰减因素关系到动力模拟结果的合理性与准确性 。
震 源 断 层 的 类 型 与 破 裂 长 度 、地 震 波 的 传 播 途 径 与 距 离 、场 地 的 地 质 类 型 与 地 貌 特 征 等 因 素 和 地 震 波 的
隧 道 工 程 穿 越 或 接 近 断 层 场 地 会 加 剧 其 地 震 动 力 反 应 ，导 致 围 岩 稳 定 性 降 低 ，引 起 衬 砌 的 整 体 或 局 部 破 坏。大量研究表明，断层破碎带问题已经成为隧道工 程 抗、减 震 技 术 发 展 中 需 要 注 意 的 关 键 问 题 。 ［１－３］ 断 层 与 隧 道 的 相 对 位 置 关 系 不 同 ，引 起 的 地 震 动 力 反 应 也 不 同 。 因 此 ，有 必 要 研 究 断 层 破 碎 带 相 对 位 置 影 响 下 隧 道结构的地震响应规律。
（１．山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 ２６６５９０； ２．山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊２６１０２１）
摘 要：依据地震波衰减效应确定模型的动力加载方 式，将 计 算 得 到 的 地 震 波 输 入 到 能 够 考 虑 隧 道 与 断 层 不 同 相 对位置的典型数值模型中，研究断层破碎带影响下 隧 道 结 构 的 地 震 动 力 响 应 规 律 。 研 究 结 果 表 明：隧 道 与 断 层 破 碎带的相对位置关系对震害程度影响显著；隧道位于断层上盘时，地震动力响应 比 相 交 或 位 于 下 盘 的 情 况 剧 烈 ；地 震破坏主要发生在边墙肩部 和 角 部 位 置，且 断 层 破 碎 带 与 地 震 作 用 方 向 的 夹 角 较 小 时 ，隧 道 结 构 的 动 力 损 伤 较 严重。 关 键 词 ：断 层 破 碎 带 ；隧 道 ；相 对 位 置 ；震 害 ；地 震 响 应
衰 减 密 切 相 关 。 目 前 尚 难 以 通 过 理 论 方 法 来 计 算 地 震 过 程 中 加 速 度 峰 值 （ｐｅａｋ ｇｒｏｕｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ＰＧＡ）、
速度峰值（ｐｅａｋ ｈｅｉｇｈｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ，ＰＧＶ）和 位 移 峰 值（ｐｅａｋ ｇｒｏｕｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ＰＧＤ）的 衰 减 规 律，只 能 根 据
ＬüＬｉａｎｘｕｎ１，Ｌｉ Ｔｉｎｇｃｈｕｎ１，Ｌｉｕ Ｊｉａｎｚｈａｎｇ２，ＬüＸｕｅａｎ１，Ｚｈａｎｇ Ｓｈｉｌｉｎ１
（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｎｏ．４
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｗｅｉｆａｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６１０２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｒｕｌｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅ ｃａｌ－ ｃｕｌａｔｅｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｗａｖｅ ｗａｓ ｉｎｐｕｔ ｔｏ ｔｙｐｉｃａｌ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆａｕｌｔ ａｎｄ ｔｕｎｎｅｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｔｕｎｎｅｌ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｍａｇｅ．Ｆｏｒ ａ ｔｕｎｎｅｌ ｓｉｔｕａｔｅｄ ｉｎ ｕｐｐｅｒ ｗａｌｌ，ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｓ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｏｒ ｉｓ ｓｉｔ－ ｕａｔｅｄ ｉｎ ｆｏｏｔｗａｌｌ．Ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ｏｃｃｕｒｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｈｏｕｌｄｅｒ ａｎｄ ｃｏｒｎｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｄｅｗａｌｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆａｕｌｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｓｍａｌｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆａｕｌｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｚｏｎｅ；ｔｕｎｎｅｌ；ｒｅｌａｔｉｖｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｍａｇｅ；ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
采 用 非 线 性 最 小 二 乘 法 进 行 地 震 动 衰 减 模 型 的 回 归 分 析 ，得 到 模 型 的 回 归 系 数 分 别 如 下 ：
１）ＰＧＡ ｒ１ ＝２．７０１ ８，ｒ２ ＝０．０４５ １，ｒ３ ＝ －０．４９５ ３，ｅ０ ＝ －０．１０；
２）ＰＧＶ ｒ１ ＝０．４３４ ０，ｒ２ ＝０．２７１ ５，ｒ３ ＝ －０．６８３ ０，ｅ０ ＝ －０．０５；
第３４卷 第１期 ２０１５ 年 ２ 月
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１５
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
９９
Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
断层破碎带相对位置影响下隧道的地震响应分析
吕 连 勋１，李 廷 春１，刘 建 章２，吕 学 安１，张 仕 林１
图 １ 地 震 动 峰 值 随 断 层 距 的 衰 减 关 系 Ｆｉｇ．１ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｐｅａｋ
