液化土层中多结构地下系统的地震韧性评估：考虑结构-土-结构相互作用效应的创新框架

本文提出了一种针对液化土层中多结构地下系统的地震韧性评估新框架，通过整合动态响应权重分配原则和完全耦合流体-固体有限差分法，揭示了结构-土-结构相互作用（SSSI）对地震需求重分布和损伤概率的量化影响。研究发现，相邻结构间存在竞争性耗能机制，且系统韧性由结构鲁棒性和震后恢复效率协同决定，为液化灾害下地下基础设施的韧性设计与优化提供了理论支持。

　　

Highlight

液化土层中多结构地下系统的地震韧性评估需突破传统单结构分析局限，本研究通过动态响应权重分配方法，量化了结构-土-结构相互作用（SSSI）对损伤概率的显著影响（如峰值加速度0.4g时地下通道损伤概率↑13.6%，盾构隧道↓52.7%），揭示了结构间竞争耗能的非线性机制。

Section snippets

韧性评估方法论

地下结构的抗震韧性（Re）定义为抵抗地震力、维持有限损伤并快速恢复的能力，通过性能曲线积分法量化。结合增量动力分析（IDA）和易损性理论，建立了考虑SSSI效应的系统级性能损失函数。

隧道-土-地下通道系统模型

基于FLAC 3D构建了三种工况模型（单地下通道、单盾构隧道及双结构系统），采用有效应力原理模拟液化土体的流固耦合行为，结构参数源自珠海实际工程（盾构隧道外径15m，埋深6m）。

非线性增量动力分析结果

IDA显示：地下通道呈延性损伤模式（低轻微损伤阈值+大广泛损伤跨度），盾构隧道则表现为脆性特征（高阈值+小跨度）。SSSI效应使PGA=0.4g时双结构系统的损伤阈值发生显著偏移。

讨论与局限性

当前框架可扩展至复杂地下网络，但需进一步考虑三维几何效应和土体参数空间变异性。SSSI引发的能量重分配现象为韧性设计提供了新视角。

Conclusion

多结构系统韧性受SSSI调控，表现为：①相邻结构损伤行为分异；②竞争耗能导致风险重分布；③系统韧性由鲁棒性与恢复效率协同决定。该框架为液化区地下基础设施优化提供了量化工具。

（注：翻译保留了原文小标题层级，专业术语如PGA、IDA等均用括号标注，并删除了文献引用标识[1][2]等。）