地下结构地震响应研究是岩土工程和地下工程抗震领域的重要课题,本书针对可液化土层中地下结构-邻近地上结构系统的抗震问题开展了深入研究,揭示了可液化土层中结构-土体动力相互作用与地下结构-土体-地上结构动力相互作用机理,以及地下结构-邻近地上结构系统地震响应规律,发展了地下结构抗震分析和实用设计方法,并将研究成果应用于地下工程抗震实践。

本书可供岩土和地下工程抗震研究领域的专家学者参考。

导师序言

　　可液化土层中地下结构的地震响应研究是岩土工程抗震领域的重点和难点问题。随着城镇化进程和地下空间开发利用的快速发展，城市建设中越来越多地出现地下结构毗邻地上结构的现象，这种邻近结构系统中存在的复杂地下结构-土体-地上结构动力相互作用，为可液化土层中地下结构的抗震研究和设计带来了新的挑战。

　　本书立足于这一国家需求和学科前沿，阐述了国内外已有的相关研究成果和进展，针对可液化土层中地下结构-邻近地上结构系统的地震响应问题开展了深入研究。本书基于自主建立的精细化物理和数值模拟方法，揭示了可液化土层中地下结构-土体-地上结构动力相互作用的规律机理，完善了可液化土层中地下结构的抗震设计实用分析方法，并将其应用于重大工程实例。本书的研究成果具有理论和实用价值。

　　本书的主要研究工作及创新成果如下。

　　(1) 通过大型动力离心模型试验和数值分析，揭示了可液化土层中结构-土体动力相互作用的时空分布变异性和作用机理，特别是阐明了可液化土层中邻近地上结构对地下结构地震响应的主要影响规律。

　　(2) 通过精细化动力分析与既有实用分析方法的对比论证，提出了可以考虑邻近结构影响的可液化土层中地下结构抗震设计实用分析方法，并将其应用于重大工程实例。

　　(3) 提出了一种装配式地下结构的实用精细化数值分析模型与分析方法，制备了一种可用于离心机振动台动力模型试验的装配式地下结构精细化物理缩尺模型，揭示了可液化土层中装配式地下结构的地震响应基本规律。

张建民

2021年5月

第1章引言

1.1研究背景和意义

1.2研究目标和内容

第2章可液化土层中地下结构-邻近地上结构系统抗震研究进展

2.1可液化土层中单一地下结构抗震研究进展

2.1.1震害调查研究

2.1.2动力模型试验研究

2.1.3数值分析研究

2.2地下结构-邻近地上结构系统抗震研究进展

2.2.1动力模型试验研究

2.2.2数值分析研究

2.3地下结构抗震设计简化分析方法

2.3.1反应位移法

2.3.2力法

2.3.3相互作用系数法

2.3.4等效水平加速度法

第3章可液化土层与地下结构动力相互作用研究

3.1单一地下结构地震响应分析模型

3.1.1研究对象

3.1.2二维动力时程分析方法

3.1.3地震动选用

3.2数值分析结果

3.2.1动力时程分析典型计算结果

3.2.2抗震设计简化分析方法评价

3.3动力相互作用时空分布规律机理与简化分析方法改进

3.3.1圆形截面地下结构工况

3.3.2矩形截面地下结构工况

3.3.3动力相互作用时空分布变异性的物理机理

第4章可液化土层中地下结构-邻近地上结构系统动力模型试验和数值模拟

4.1离心机振动台动力模型试验

4.1.1试验设备

4.1.2试验方案

4.2模型试验分析结果

4.2.1单一装配式地下结构典型地震响应

4.2.2邻近地上结构对装配式地下结构地震响应的影响

4.3地下结构-邻近地上结构系统数值模拟

4.3.1三维动力时程分析方法

4.3.2典型试验结果与数值模拟结果对比

第5章可液化土层中邻近地上结构对地下结构地震响应的影响作用研究

5.1地下结构-邻近地上结构系统地震响应分析模型和结果

5.1.1分析模型和计算工况

5.1.2地震动选用

5.1.3典型计算结果

5.2邻近地上结构对地下结构地震响应影响规律及其物理机理

5.2.1地下结构地震内力响应

5.2.2地下结构地震变形响应

5.2.3地下结构地震上浮响应

5.3邻近地上结构对地下结构地震响应影响作用的影响因素

5.3.1邻近结构的相对位置关系

5.3.2地上结构的静动力特征

5.3.3输入地震动

5.4考虑地上结构影响作用的地下结构抗震实用分析方法

5.4.1地下结构地震内力和变形响应的实用分析方法

5.4.2地下结构地震上浮和转动响应的实用分析方法

第6章北京城市副中心站综合交通枢纽工程抗震分析

6.1工程概况

6.1.1工程基本信息和抗震问题

6.1.2场地土层条件

6.1.3工程结构设计

6.1.4数值模型和分析方法

6.1.5地震动选用

6.2单一地下结构工况分析

6.2.1土层典型地震响应

6.2.2地下结构的典型地震响应

6.2.3土与结构动力相互作用时空分布

6.3地下结构-邻近地上结构系统工况分析

6.3.1邻近地上结构对地下结构地震响应的影响作用

6.3.2考虑邻近地上结构影响的地下结构抗震设计

第7章结论

参考文献

在学期间完成的相关学术成果

致谢

清华大学优秀博士学位论文丛书

朱彤，2021年博士毕业于清华大学，主要从事岩土工程和地下结构抗震领域的研究，曾获北京市优秀毕业生、清华大学优秀毕业生、清华大学优秀博士学位论文等荣誉。