城市地下空间开发是可持续发展的重要途径，以综合管廊为主导的地下市政设施和以轨道交通为主的地铁等地下空间发展迅速。地下结构的研究面临岩土参数的随机性、地震动的随性和地下结构失效机制的复杂性。

01  岩土参数的随机性

提出了一种新型高效的相关函数模型（线性指数余弦函数LNCS），精度更高，收敛更快；拟合得到了砂土、粉土、粘士、粉质粘土的相关函数；求解得到了岩土参数随机场。

02  创新性地将岩土随机场模型应用于隧道结构抗震分析中

发现隧道结构的仰拱与侧墙交界处及珙肩位置为设计的关键部位；隧道结构随机响应的波动为均匀场结果的50%左右。采用概率密度演化方法，计算得到了隧道结构随机响应与可靠度。

03 随机地震动模型

首次提出Rayleigh波的分解与重构技术，通过傅里叶变换技术生成了瑞利地震波场，并基于小波变换的多尺度分解技术进一步优化，揭示了浅埋地下结构更容易遭受破坏的特征。

04  管廊抗震性能分析与设计

得到了城市综合管廊地震响应特性，结构呈现整体弯曲变形。基于谱表现方法生成非一致激励地震动时程，结构在非一致激励下响应会显著增大，结构应变幅值增大在1.3到8倍之间，非一致激励地震作用不可忽视。