考慮到活動斷裂帶場地錯動危險發(fā)生的不確定性,以烏魯木齊軌道交通2號線工程為例,提出適用于斷層錯動作用下城市淺埋地鐵隧道結(jié)構(gòu)的兩階段設(shè)計方法。首先給出錯動作用下城市淺埋地鐵隧道的兩階段設(shè)計內(nèi)容,其次建立三維彈塑性有限元模型,并按照包絡(luò)設(shè)計原則確定最不利錯動面,最后對區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)進行不同設(shè)計階段的損傷破壞分析。研究結(jié)果表明:在錯動作用下,兩階段設(shè)計水準要求與抗震設(shè)防水準保持一致。烏魯木齊地鐵2號線區(qū)間隧道上盤與破碎帶交界面為最不利錯動面;采用柔性接頭減災(zāi)措施以后,在區(qū)間隧道進行100 a內(nèi)超越概率為10%的錯動量分析時,結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)或部分處于彈塑性狀態(tài),滿足第一階段設(shè)防水準要求。在進行100 a內(nèi)超越概率為3%～2%的錯動量分析時,結(jié)構(gòu)的破壞控制在局部區(qū)域內(nèi),防止了整體倒塌,滿足第二階段設(shè)防水準要求。

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【部分圖文】：

烏魯木齊軌道交通2號線某區(qū)間隧道穿越西山斷層北支，該分支斷裂很復(fù)雜，斷層破碎帶主要由煤層組成，為Ⅴ級圍巖，地層結(jié)構(gòu)極其破碎，穩(wěn)定性差。擬建區(qū)間底板埋深為17.6～26.5m，標高為831.0～842.6m，地質(zhì)剖面簡圖見圖1。西山斷層形成于中更新世中晚期，最新活動時間為晚更新....

通過多次試算直至沿軸向隧道結(jié)構(gòu)幾乎不受斷層錯動的影響為止，取斷層破碎帶前后各100m范圍內(nèi)建立三維計算模型，模型長×寬×高為252m×68m×60m，隧道埋深為12m，斷層傾角為45°，隧道直徑為6.7m，模型網(wǎng)格劃分見圖2，隧道結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式襯砌。土體假設(shè)為理想彈塑....

我國建筑抗震設(shè)計思想為“安全經(jīng)濟”，即建筑物抗震設(shè)防后，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件能充分發(fā)揮自身的承載和變形能力，減輕結(jié)構(gòu)破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟損失。為使工程結(jié)構(gòu)“安全、經(jīng)濟”，需要采用三水準設(shè)防目標和兩階段設(shè)計。GBJ11—89“建筑抗震設(shè)計規(guī)范”明確提出三水準設(shè)防目標，見表5。

總結(jié)以上抗震設(shè)計規(guī)范可知，在地震作用下，第一階段結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性狀態(tài)或部分處于彈塑性狀態(tài)，第二階段結(jié)構(gòu)處于彈塑性狀態(tài)，但應(yīng)防止結(jié)構(gòu)的整體倒塌。參考以上抗震設(shè)計內(nèi)容，在采用兩階段設(shè)計方法進行斷層錯動分析時，設(shè)防內(nèi)容保持與抗震內(nèi)容一致，其基本設(shè)計內(nèi)容見表7。由表7可知：在進行100a....

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