地震作用引起的城市综合管廊动力响应研究

发布时间：2020-05-21 19:55

【摘要】：综合管廊在缓解城市用地矛盾、改善城市人居环境、增强城市防灾能力等方面优势突出。在我国大力兴建城市综合管廊的背景下,研究地震作用引起的城市地下综合管廊动力学响应问题,对提高结构的抗震安全性、提升生命线工程的保障水平、强化城市的抗震与减灾能力具有重要的现实意义。本文以铜陵市在建综合管廊工程为背景,运用动力有限单元法进行了地震作用下综合管廊动力响应的系列研究。论文主要研究工作包括:(1)以实际综合管廊工程中采用的L形三仓断面、异形双仓断面、矩形两层四仓断面为基础,采用净空面积相等的原则,建立了三种不同分仓形式的综合管廊地震响应分析模型,通过有限元法模拟分析,进行了地震作用下结构位移、加速度、应力等动力响应的研究。研究表明,三个模型的上部位移均大于下部,但上部的加速度均小于下部的加速度;L形三仓断面模型的位移与加速度超过另外两个模型,异形双仓断面模型的主应力则是三个模型中最大的;矩形两层双仓断面在三个模型中的抗震性能最优。(2)采用反向入射方法进行了三种分仓形式下综合管廊地震响应分析。研究表明,三种分仓形式的综合管廊在地震波反向入射时的结构主应力出现重分布;L形三仓断面和矩形两层四仓断面的综合管廊在地震波反向入射时的位移和加速度响应与正向入射时完全—致;异形双仓断面综合管廊的位移与加速度与地震波入射方向相关;非规则断面综合管廊的地震响应受地震波入射方向的影响程度比规则断面的大。(3)建立了大直径给排水管线设置于个分仓内的L形三仓断面综合管廊分析模型,研究了管线对综合管廊地震响应的影响。研究表明,大直径给排水管线的存在引起综合管廊结构各部位的位移增加、加速度减小,主应力则呈现分布现象;当管线设置于下层仓内时对结构地震响应的影响最小。图[37]表[20]参[87]
【图文】：

单元,人工边界,半无限域

Ｆｉｇ２－３邋Ｅｌｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ＣＯＭＢＩＮ邋１４逡逑模型边界的选取逡逑用有限元方法模拟综合管廊在土体中受到地震影响时，，边界对于结果的影响逡逑重要。目前在地震数值模拟的研究中，通常采用人工边界，人工边界是解决逡逑限域空间问题的最常用办法。目前主要的人工边界有两种，一种是全局人工逡逑优点是具有非常高的精度，缺点是实现起来比较困难，且使用全局人工边逡逑模型计算量过于庞大，需要消耗大量的计算时间，因此其使用不是特别广泛。逡逑用第二种人工边界即局部人工边界，局部人工边界经过数十年的研究，不逡逑易用性还是其适用性有了相当成熟的发展，如今已经成为半无限域空间问逡逑元分析中的重要一环。逡逑是由于人工边界对于半无限域问题分析重要性，数十年来众多的研究人员逡逑－１２邋－逡逑

单元,人工边界,半无限域

Ｆｉｇ２－３邋Ｅｌｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ＣＯＭＢＩＮ邋１４逡逑模型边界的选取逡逑用有限元方法模拟综合管廊在土体中受到地震影响时，边界对于结果的影响逡逑重要。目前在地震数值模拟的研究中，通常采用人工边界，人工边界是解决逡逑限域空间问题的最常用办法。目前主要的人工边界有两种，一种是全局人工逡逑优点是具有非常高的精度，缺点是实现起来比较困难，且使用全局人工边逡逑模型计算量过于庞大，需要消耗大量的计算时间，因此其使用不是特别广泛。逡逑用第二种人工边界即局部人工边界，局部人工边界经过数十年的研究，不逡逑易用性还是其适用性有了相当成熟的发展，如今已经成为半无限域空间问逡逑元分析中的重要一环。逡逑是由于人工边界对于半无限域问题分析重要性，数十年来众多的研究人员逡逑－１２邋－逡逑
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU990.3

【参考文献】