1.2　国内外研究现状

地震作用下隧道结构承受的地震作用力计算是一个非常复杂的问题，它不仅与地震波的特性和隧道自身的结构形式（隧道跨度、截面形状、衬砌类型、支护方式等）有关，而且还与围岩地层的性质（隧道埋深、地质条件、围岩类型、围岩分层等）密切相关。

目前，研究隧道衬砌地震作用力问题的基本方法主要有解析方法、经验（规范）方法、数值方法和试验方法4种。解析方法是使用波动理论来研究地震波作用在隧道衬砌上产生的作用力；经验（规范）方法（本文中特指地震系数法）是依据相关规范和经验给出简便易行的计算公式进行隧道衬砌地震作用力的计算；数值方法是通过一定的简化来近似地求解波动方程，使用计算机程序来计算隧道衬砌地震作用力，又可分为有限单元法、差分法、边界元法和耦合单元法等；试验法是通过地震现场调查或室内试验测试的方法来测量隧道衬砌的实际作用力，又可分为原型观测法和模型试验法。4种方法中解析方法（特别是波动方法）是从本质上研究地震波在地层和隧道结构中的传播规律，计算地震作用在隧道衬砌上的力，是最精确的方法，但限于目前理论研究的局限性，研究进展比较缓慢；经验（规范）方法是在理解本质机理的基础上结合大量的实际经验总结出来的，既简便易用又能反映其本质规律的计算方法，其方法体现在具体的各种规范、标准和细则中；数值方法是通过假设来近似求解，计算结果的精度对数值模型和计算条件的要求较高，在当前计算机计算能力快速提高的条件下发展很快；试验方法是通过对实物测试得到实际作用力，原型观测一般是做震后调查，具有滞后性，往往不能得到理想的数据，模型试验又受到试验条件和测试元件的限制，得到的试验结果不能和实际情况完全一致，并且费时费力。4种方法中数值方法计算简便，较常用；解析方法提供定性分析指导和适用性校验；试验法提供定量分析验证；经验（规范）方法简便易用，应用广泛。4种方法各有优缺点，往往需要综合选择，灵活运用。下面分别介绍研究隧道衬砌地震作用力问题4种基本方法的国内外发展现状。