[發明專利]一種盾構隧道地震可恢復性分析方法

有效

• 申請號: 202011031820.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112241601B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 黃忠凱;張冬梅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G06F111/10;G06F119/02
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種盾構隧道地震可恢復性分析方法，其特征是按如下步驟實施：

(1)針對擬研究隧道收集相應的地勘報告及隧道設計材料；

(2)選擇典型土體斷面、隧道埋深及隧道類型；(3)展開盾構隧道抗震性能分析，建立基于不同地震強度參數的隧道地震易損性曲線，其中地震易損性曲線的計算公式如下：

其中P_f(·)為超越某破壞狀態ds的概率，IM為對于由地震參數定義的給定地震強度水平，Φ是標準正態密度累積概率函數，IM_j是導致第j破壞狀態對應的中值，β_j是對數標準差，表達了易損性曲線的變異性；

通過步驟(1)收集地勘報告和隧道設計材料以及步驟(2)確定的土體斷面、隧道埋深及隧道類型，建立土體-隧道有限元分析模型，通過增量動力分析法獲得隧道地震響應分析，同時獲得不同埋深隧道的地震破壞指標大小，從而可以建立相應的地震概率需求模型，對于不同破壞狀態，需分別估計對應的破壞指標中值對應的地震強度參數IM和對數標準差β；

估計得到的地震強度參數IM和對數標準差β用于提供給公式一；

(4)基于隧道類型及現有技術手段，確定不同破壞狀態隧道的性能恢復曲線，隧道性能可恢復性曲線Q(t)計算公式如下所示：

上式中，Q_d(ds_i|t)在地震后修復工作開始的時間點t時隧道在破壞狀態ds_i下的性能百分比，該值由對應的隧道性能修復曲線獲得；

(5)基于上述步驟(3)的隧道地震易損性曲線及步驟(4)不同破壞狀態對應的隧道性能恢復曲線，可以最終得到隧道在不同地震動強度下的可恢復性指標Re值。

2.如權利要求1所述方法，其特征是，隧道結構的地震可恢復性指標Re從不同破壞狀態對應的隧道地震性能可恢復性曲線Q(t)計算得到，用下面的公式來計算可恢復性指標Re：

上式中，t₀為地震發生時間，參考初始取值為0，t_h為隧道結構性能完全恢復時間，t為時間變量，Q(t)為隧道在時間點t的性能，Re為可恢復性指標。