城市地下嵌岩型和摩擦型双层衬砌竖井结构竖向地震响应对比分析

城市地下竖井结构被广泛用于城市深层立体停车场、防洪排涝调蓄竖井和地下调蓄池等工程中，为阐明“嵌岩型”和“摩擦型”竖井底部固定边界条件和弹性边界条件对其竖向地震响应影响，本文以竖井结构为研究对象，将其初衬和二次衬砌简化为文克勒粘弹性地基上两根平行可竖向振动的杆，基于广义位移法基本思想，通过分布传递函数法推导了两种不同底部边界条件下竖井结构竖向地震响应解析解。通过开展有限元数值计算验证了本文解析解的准确性。最后基于解析解从地基弹簧刚度、二次衬砌刚度和竖井外径的角度开展参数分析，研究了竖井底部固定边界条件和弹性边界条件对竖井初衬及二次衬砌竖向地震响应影响规律。结果表明：固定边界条件下的竖井峰值位移小于弹性边界条件下的峰值位移；两种边界条件的初衬峰值位移均随着地基弹簧刚度的增大而增大，而弹性边界条件下二次衬砌峰值位移呈减小趋势；两种边界条件下二次衬砌峰值位移均会随着二次衬砌刚度的增大略微减小，初衬峰值位移无明显变化；两种边界条件下峰值位移均会随着竖井外径的增大而减小。