地下管线抗震分析是进行地下管网系统抗震性能分析与优化设计的基础。本项申请以地下管线为研究对象，开展管线系统地震反应分析与研究。考虑地下管线周围土体的固液耦合特点，基于有效应力原理建立较为精细的土-地下管线体系的地震响应分析计算模型，对地下管线在地震作用下的响应进行全过程的数值模拟，达到反映真实性态之目标。通过开展工程场地的地震动场模拟研究，实现地震动多点激励下地下管线的地震反应分析。基于随机结构系统的概率密度演化理论，发展有效的地下管线随机地震反应分析方法，为建立完善地下管网抗震设计与工程网络优化设计提供理论基础。。

本课题以地下管线为研究对象，开展了管线系统地震反应分析与研究。管线周围的土体视为固-液二相介质，采用考虑地震过程中土体内孔隙水压力的增长和消散的有效应力分析方法，结合地下管线与周围土体的接触界面作用，建立了较为精细的土—地下管线体系的地震响应分析计算模型，对地下管线在地震作用下的响应进行全过程的数值模拟。通过开展工程场地的地震动场模拟研究，实现地下管线的地震反应分析。在此基础上，对影响地下管线的地震响应的主要因素进行了分析研究。基于随机结构系统的概率密度演化理论，发展了有效的地下管线随机地震反应分析方法，研究了不同随机性背景下的地下管线系统的随机地震反应特征，即地震动输入具有随机性、土参数为确定性的地震动反应；地震动输入为确定性的、土参数具有随机性的地震动反应；同时考虑地震动输入具有随机性和土参数也具有随机性的随机系统的地震反应，并对地下管线的抗震可靠性进行了初步分析。研究成果将为建立完善地下管网抗震设计与工程网络优化设计提供理论基础。 2100433B

本项目将基于活动断层的地震动场模拟与地下结构的地震反应分析作为一个整体开展研究。按照研究计划，开展了具有典型活动断层、典型场地和典型地下结构的综合地震评价模型的构建方法研究，提出了地震动场计算广域模型与结构地震反应分析详细模型的耦合模型构建方法；研究改良了建立基于活动断层的三维地震动的复合计算方法，可以评价活动断层破裂过程、地震波传播过程和场地效应；建立了在对工程有意义的频带范围内将三维地震动场输入地下结构分析模型的方法；开展了三维地震动场作用下地下结构的地震反应和行为分析；开展了典型地下结构在不同震源和场地条件下的地震反应结果比较。 实现了预期研究目标，取得了预期研究成果，主要研究进展如下：提出了考虑震源-传播径路-场地的全过程的地震反应分析方法体系，包括基于活动断层进行地下结构地震反应分析的理论与方法以及基于活动断层进行地下结构地震反应分析的综合模型与构建方法。研究提出了基于三维地震动场下的地下结构地震反应特征和规律。深入研究了两个关键的科学问题，（1）地下结构抗震分析时地震输入不明确的问题；（2）地下结构在三维地震场作用（地震）时反应行为过程不明确的问题。 依据活动断层开展工程抗震研究更具有合理性和确切性，通过本项目的研究，提出了考虑震源-传播径路-场地全过程的地震反应分析思路与理论方法，将地下工程抗震研究和应用推进了一步。 2100433B

考虑震源-传播径路-场地的全过程抗震是随着对活动断层的认识而发展起来的研究理念，依据活动断层开展工程抗震研究更具有合理性和确切性。大部分城市所处的堆积盆地本身即由活动构造所形成，因此，城市地下结构通常受到其地下或周边潜在地震的直接威胁。目前，国家组织的关于城市地区的活动断层探测与精确定位研究已经取得很大进展，本课题拟将基于活动断层的地震动场模拟与地下结构的地震反应分析作为一个整体开展研究。首先研究建立包括典型中强度地震的发震断层在内的广域模型中耦合包括地下结构在内的详细土-结分析模型的综合地震分析模型，并建立基于断层的长周期地震动理论计算方法与短周期统计学格林函数法的复合宽频带地震动模拟方法，在此基础上，开展基于活动断层产生的地震动场计算，研究分析地下结构在三维地震动场中的时-空地震反应过程，把握地下结构的地震反应特征与规律。通过研究把基于断层的城市地下工程抗震研究推进一步。