城市既有建筑区域地下空间开发的地震环境扰动及风险控制研究

城市大空间地下结构的开发和建筑集约化程度的提高使得既有建筑的易损性和面临的风险日益增加，地震下地表建筑群的震动不仅影响到了地下结构的动力响应，地下空间的开发也改变了地表既有建筑物的原抗震安全指标。本项目拟通过理论分析、数值模拟与模型试验的手段，对城市大型地下结构和地表建筑群相互影响情况下的抗震安全评价及措施问题，深入研究: (1) 考虑地下结构-地表建筑群相互影响情况下的动力响应分析技术、动力破坏机理与措施研究； (2)地下空间开发对原有软土建筑场地地表波动场、原有地基及建筑抗震安全评价指标的影响规律；(3)不同规模地表建筑群振动对不同埋深、不同尺度地下结构地震响应的影响范围和程度；(4) 软土建筑群下大型地下结构的地震灾变机理、局部和整体评价指标及风险评估标准。通过以上研究，可以为已有建筑群下的地下空间开发的可行性评估及其抗震设计方法和抗震措施提供参考。

(1) 提出了差分进化算法，对基于Davidenkov骨架曲线的土体非线性粘弹性本构模型进行参数拟合。基于规反应谱合成了空间相关非平稳多点地震波时程，不仅具有空间相关性，同时具有强度和频率含量的双重非平稳性；.(2)对两层双柱三跨岛式地铁车站进行了非线性地震响应分析，给出了地铁车站结构在不同地震波作用下的相对位移等响应结果，并归纳了地铁车站地震响应的特点。研究了土-结构接触面特性、土体刚度、车站埋深、竖向地震动等因素对地下地铁车站结构地震响应的影响规律。.(3)系统研究了地下空间的开发对自由场地表地震动的影响，给出了自由场地表各点加速度的变化规律；分析了地下车站对地表建筑地震响应的影响；研究了地表建筑自振特性、相对位置、土体刚度和车站埋深等因素的影响规律。.(4) 系统分析了地表建筑对地下结构地震响应的影响，研究了有无地表建筑时地下车站结构地震响应的变化；研究了地表建筑自振特性、地震波频谱特性、相对位置和土体刚度等因素对地下结构地震响应的影响规律。.(5) 分别对在软土场地、中软土场地和硬土场地中的地铁车站进行非一致性地震动激励的地震响应分析，给出了地震动一致输入和非一致输入时车站顶底相对位移和侧墙剪力的变化规律。.(6) 研究了地铁车站在爆炸荷载作用下的动力响应特性。分析了在内部爆炸作用时该地铁车站的超压分布规律，并给出车站结构简化的爆炸超压荷载模型，研究了了地铁车站结构在遭受近距离地表爆炸冲击荷载和实测爆炸地震波作用下的动力响应。.针对本项目先后培养2名博士研究生(其中1名利用基金项目与美国普渡大学联合培养)，2名硕士研究生，发表论文14篇，录用待发表3篇，其中Sci论文3篇，Ei论文13篇。