基于半马尔可夫过程的盾构隧道震后性能恢复模型:构建与应用OA

为考虑盾构隧道震后损伤状态恢复过程的复杂性与不确定性,提出了一种基于半马尔可夫过程的隧道性能恢复模型构建方法,并实现了抗震韧性的定量评估。首先,针对盾构隧道震后修复过程设计了详细调研问卷,面向全球范围内隧道设计、施工、检测、养护和加固领域的专家,获取了震后决策时间、修复措施选择及修复时间的专家意见,并通过概率密度函数拟合确定了决策时间与各修复措施持续时间的最佳概率分布;基于此,通过充分考虑盾构隧道结构损伤、决策时间及修复时间的不确定性,将盾构隧道震后修复表征为损伤状态转移的半马尔可夫过程,推导了震后性能恢复模型数学表达式;最后,将该方法应用于盾构隧道抗震韧性评价中,揭示了不同地震强度下隧道抗震韧性指标的演化规律。研究结果表明:所建立的震后性能恢复模型能充分体现修复过程采取的修复措施及其持续时间,为抗震韧性评价提供了有效途径;地震动强度增大导致盾构隧道韧性指标非线性衰减,呈现先加速后减缓的下降趋势,同时其不确定性显著增强。