软土层场地复杂地铁地下车站结构地震反应分析

王建宁， 庄海洋， 马国伟， 于 旭， 窦远明， 李景文

(1. 河北工业大学 土木与交通学院， 天津 300401； 2. 中国中元国际工程有限公司， 北京 100089;3. 南京工业大学 岩土工程研究所， 南京 210009)

地下结构受周围土体的约束作用显著，地震发生时通常与周围土层同步运动[1]。已有的研究成果表明，周围土体物理状态的变化将明显影响地下结构的地震动力响应，软土的侧向大变形特性可能会导致地下结构薄弱部分发生严重破坏[2-4]。例如，1985年墨西哥地震中，建在软弱地基上的地铁车站结构侧墙与地表结构相交部位发生分离破坏[5]；1995年日本阪神地震中的大开车站出现严重倒塌，车站周围土层在顶、底高程范围内出现的大变形和相对位移提供了很大的横向水平力[6]；2010年新西兰地震中，克賴斯特彻奇市中心的软土场地震后出现了十几厘米的位移，造成了供水管网和下水道等基础设施严重受损[7]。

目前，关于软土地基地铁地下结构地震反应的研究成果较多，王雪剑等[8-9]、李伟华等[10]、刘春晓等[11]、李积栋等[12]曾对传统规则矩形地铁地下车站结构进行过研究，但是其考虑的结构截面形式过于简单，尺寸规模也比较小，所得到的地震反应规律对于大型复杂截面地铁车站结构的普适性较差。随着城市地下空间的逐步开发利用以及地铁网络的不断完善，部分地铁车站除了满足基本出行停靠功能外，兼有换乘分流、商业购物及地下空间一体化布置等众多额外需求，其中“轨商结合”的模式是未来地下空间规划设计的重要发展方向之一。……