1.2.2　经验（规范）方法用于研究隧道衬砌地震作用力的发展现状

经验（规范）方法（这里指地震系数法）是指依据已有的相关统计经验和数据，在静力荷载的基础上乘以地震响应系数，仍然按照静力方法进行求解。经验（规范）方法在本质上是静力法，只是在地震响应系数中反映了地震作用的影响，安全系数的数值一般取得比较大，较为保守，但其计算公式简单，应用方便，常见于现行的各种规范和细则中。使用静力法计算的单线隧道的地震作用结果与一些实际隧道的宏观震害调查情况较为接近，其抗震加强措施和范围在与非震区隧道衬砌进行比较时也大体合理，并且静力法计算较为简便，考虑到当前的隧道围岩压力计算理论尚待进一步探索，在隧道抗震验算中采用更精确计算方法的实际意义不大，故仍采用以往沿用的静力法来计算地震力。

国外在隧道衬砌地震作用力方面的研究进行得较早。20世纪70年代初，日本的土木工程师协会就建议对采用明挖施工法建造出来的矩形隧道采用Mononobe-Okabe动土压力的方法来进行地震作用力计算。20世纪70年代，美国在建设BART时提出了隧道结构在地震中应该能够承受地震时周围介质强加给它的变形，并且还能够承受原来的静荷载的自由场位移法［21］。Wang J N［22］使用拟静力法，推导了土—结构间不滑移和完全滑移两种接触条件下结构内力最大值的计算方法。Penzien J和Wu C L［23］采用应力函数法得到了两种接触条件下结构分布内力解答。拟静力法不能够反映结构地震响应的时程，但能够解得地震中土体产生剪应变最大值时刻的结构内力，是一种简便、实用的抗震设计计算方法。国内在隧道衬砌地震力方面的研究兴起于日本阪神地震之后，但是大多集中于数值分析，缺乏对简便、实用的设计和计算方法的研究［24］。

日本、美国和欧洲多国都曾经对隧道和地铁等地下结构的抗震设计理论进行过研究，已经提出了一些实用的隧道衬砌地震荷载的计算方法和隧道衬砌抗震设计规范［25-27］，但我国在这一领域的研究相对滞后。长期以来，在进行隧道结构的抗震设计时，基本参照《铁路工程抗震设计规范》（GB 50111—2006）［28］中有关隧道部分的条文和《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）［29］，采用地震系数法计算，我国交通运输部于2010年7月推出的《公路隧道设计细则》（JTG/T D70—2010）［30］首次明确地给出了作用在隧道衬砌上的地震荷载计算公式，该细则为行业推荐性标准。