山东济南250000
摘要：随着社会经济的快速发展，地下结构工程也得到了快速的发展，其建设规模也越来越大。但受传统建设观念及抗震材料的不完善，造成地下结构工程的抗震力不足够。目前，我国在对地下工程的抗震设计过程中，一般应用的是地震系数法，当前已经无法满足地下结构深度持续增加的现状。为提升低下结构工程抗震能力，就要对抗震分析方法进行研究。
关键词：地下结构工程；抗震分析方法；综述
当前，随着各大城市对于地下结构工程的需求量的增加，社会也更加关注地下工程的抗震性能。传统观念认为，地下结构不会受到外界环境的较大影响，且其个方向有着较大的约束，因此地震不会对其造成严重影响。但随着人们认识的不断加深，也逐渐开始对于低下结构工程抗震分析方法进行研究。
1地下结构工程的抗震分析方法的研究与发展
这一分析方法的基础是地面建筑结构所应用的抗震理论，在上世纪50年代之前，国内外地下结构所应用的抗震设计主要是日本的大森房吉的静理论，计算分析地下结构的地震作用力的。而到60年代初期，前苏联的学者开始将抗震研究中的弹性理论在地下结构设计中进行应用，从而对均匀介质中有关单连通及多连通域里的应力状态进行计算分析，得到了地下结构中的地震作用所具有的精确解以及近似解，也就是常用的拟静力法。在60年代后期，美国开始深入的研究地下结构的抗震问题，其认为地下结构是无法对惯性力进行抵御的，一般都是对其进行吸收与变形的，并开发了多种比较新型的设计思想，还对制定了一定的抗震设计的标准。在上世纪70年代，日本学者通过对于地震观测资料的研究，以及对于现场进行观测和模型进行试验等方式，对数学模型进行了建立，在与波的多重反射理论进行结合以后，一系列的反应位移法、地基抗力法等多种计算方法应运而出，有效的促进了地下结构工程抗震研究的发展。
2地下结构工程的地震反应特征
一旦发生地震，则地面建筑就会产生一定的地震反应，最明显的表现就是建筑物本身就会出现一些动力反应。但对于地下结构而言，因为由于了土体的约束，其和周围的土体间就会有动态作用的产生。在地震波传到此处时，地震波就会经通过基岩经软土层向结构物进行传递，造成结构的运动及变形，还有部分的地震波则会被反射到传土层中，对于土层产生一定程度的反作用。对地下结构所具有的地震反应特征进行了总结：
首先，地下结构由于受到了其周边地基土壤一定程度上的约束，因此其振动变形同样会受到一定的限制，而结构动力的反应通常不明显的表观为受到自振特性的相关影响。其次，地下结构一般不会对周围的地基震动产生较大的影响（也就是说地下结构的实际尺寸与地震的波长相比其比例极小）。此外，地下结构所产生的振动形态往往受到了地震波的射入方向的影响。就算地震波的入射方向只发生了极小程度变化，地下结构个点之间也会发生较大变形与应力。另外，地下结构在受到地震影响之后，产生振动的过程中，其各点相位有着较为明显的差别，而地面结构的各点则没有较大的振动相位差。再者，地下结构在振动时，其应变和地震的加速度之间没有较大的联系。并且，地下结构的深埋程度与其发生的地震反应之间没有较大联系。最后，不论是地下结构或是地面结构，其和地基之间的相互作用都影响着其对于动力的反应，但却有着不同的影响方式和程度。
3地下结构工程的抗震分析方法
在目前对地下结构工程进行抗震分析的过程中，主要应用了原型观测和模型实验与理论分析的方法。
3.1地震原型观测法
如要对地震原型观测法进行应用，那么首先就需要先测设地下结构所具有的动力特征，从而对其对于地震振动产生的反应进行了解。并且，还需要对其进行长期的观测，按照一定的数据划分出地下结构中不同区域的地震烈度，之后还要反复的进行核对与校正，确保其精确程度。并在此基础上，对比较健全的数据库进行建立。而在对地震原型观测法进行应用之后，还要依照有关的数据对地下结构实际的反应特征进行分析，为抗震减震问题的研究奠定基础。而在进行抗震减震设计的过程中，还要能够对地震的动参数、场地以及震级等因素进行研究分析，从而保证地下结构的抗震性能得到提升。但是，受到观测技术的限制，目前基本所有的观测资料资料都来自地面。同时，在对地下深埋进行观测时，能够得到的资料是极其少的。而因为地震有着较强的不可预见性，尤其是糴强震的观测，往往要很长的等待时间，资料也有着极大的采集难度。
3.2模型实验法
此分析方法主要有振动台实验与人工震源实验。而根据不同的动力类型，则又能够划分为不同的振动。比如：简谐振动和天然振动，还有模拟地震振动等。但由于非线性阶段的叠加原理没有较强的实用性，所以还要对地震台进行应用，从而对地震振动进行模拟。并且在应用人工震源实验方法的过程中，还会被震力小制约，所以也无法对地下结构的地震反应进行准确的预测。因此，一般情况也不会应用这种方法。同时在对振动台实验进行应用以后，还能够对于地下结构对于地震的反应特点进行准确的采集，从而明确其和地基间存在的关系。并且，其应用成本相对而言较低，所以也在地下结构的抗震分析中得到了广泛的应用。随着近些年，国外研究力度的加大，大型的模型抗震技术也得到了快速的发展。对于地下结构工作的特性也更深入的进行了了解，有效的促进了抗震理论的发展进步。但在进行实验时，还要对动力学的原理进行有效掌握，不然可能会对抗震结构的设计与分析的准确性造成影响，导致误差的产生。
3.3理论分析法
首先，在抗震分析中应用的解析法。目前，在理论分析法的发展过程中，已经开始向数值模拟法的方向转变。在对解析法进行使用之前，还要能够进行大量的假设和简化。比如，最为常见的拟静力法的应用。其基本原理为:将惯性力作为地震作用的代表，把其在地下结构上进行施加。并按照静力学的相关方法，对地震荷载可能对地下结构造成的影响进行分析。而随着科学技术水平的提升，在此基础上出现了很多新型的解析方法法。比如ST?John法、反应位移法与福季耶娃法等。其次，抗震分析中数值模拟法的应用。其主要是对于计算机技术的应用，利用网络进行划分和数值的计算，从而有效分析地下结构对于地震的反应特性。目前有很多的数值模拟分析法在地下结构的抗震分析中得到了大量的应用，并在算例验证以及复杂问题的处理层面，发挥了非常重要的意义。得到经常应用的土动力计算模型主要有弹塑性的模型、线性粘弹性的模型和非线性的模型。而在对地下结构的抗震分析中，则主要对动力有限单元法以及动力边界单元法进行了应用。但由于其二者之间存在着不同的优势和缺陷。因此，还可以将其二者进行有效结合，促使分析准确性的提升。
总结：
综上所述，在对抗震分析法进行有效应用之后，能够有效的提升抗震设计的科学合理性，极大程度的提升了地下结构的抗震性能。但受到多种因素的限制影响，地下抗震结构分析方法还是有较多缺陷问题存在的。这些问题的存在，一定程度上也约束了地下结构工程抗震性能的更好提升。因此，在将来相关研究者们还需要对地下结构抗震分析方法进行更加深入的研究分析，从而对分析的办法进行有效的改善与完善，从而促使抗震分析方法有效提升的提升，满足地下结构对于抗震性能的实际需求。这样，才能够确保地下结构工程更加安全稳定的运行。
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