地裂缝环境下城市地下综合管廊结构性状研究
发布时间：2023-01-25 22:29
城市地下综合管廊是建设“海绵城市”的重要组成部分,能极大提高城市地下空间的利用率,推动城市的可持续发展,是城市重要的“生命线系统”。西安市作为“一带一路”起点城市和国际化大都市,地下综合管廊建设进入了快速发展阶段,然而西安市地裂缝发育,给西安市地下综合管廊建设带来了严重安全隐患。地裂缝的活动可能导致地下综合管廊结构开裂破坏,进而引发次生灾害,对城市居民生命财产安全构成威胁。本文以西安市昆明路地下综合管廊穿越地裂缝带为研究对象,基于现场调查,厘清了拟建场地地裂缝活动特征并对其未来活动性进行了分析,然后基于有限元数值模拟计算和理论力学解析,系统研究了地裂缝环境下城市地下综合管廊结构的变形和力学行为,揭示了地裂缝错动对地下综合管廊的影响机制,提出了相关的工程防治措施,为地裂缝发育地区城市地下综合管廊建设提供科学依据与参考。主要研究成果如下:（1）在西安市地裂缝的活动特征及其成因机制分析基础上,厘清了西安市昆明路城市地下综合管廊沿线地裂缝的活动特征并对其未来活动性进行了预测分析,确定了地裂缝在综合管廊设计使用期内的累积位错量。（2）基于Midas/GTS有限元软件,建立了地下综合管廊和地裂缝不...
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 城市地下综合管廊发展概况
1.3 国内外研究现状
1.3.1 活动断层对隧道或管道工程影响及防治的研究现状
1.3.2 地裂缝对地下工程影响及防治研究现状
1.3.3 地下综合管廊领域研究现状
1.3.4 存在的问题
1.4 主要研究内容和技术路线
1.4.1 本文的主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 西安市地裂缝基本特征及其对综合管廊影响分析
2.1 西安地裂缝的基本特征与成因
2.1.1 西安地裂缝空间分布特征
2.1.2 西安地裂缝成因
2.1.3 地裂缝历史活动性及发展趋势
2.2 西安市地下综合管廊的发展现状
2.3 昆明路地下综合管廊建设中的地裂缝及其影响分析
2.3.1 昆明路地下综合管廊工程概况
2.3.2 拟建场地工程地质条件
2.3.3 f3地裂缝几何学与运动学特征
2.3.4 f3地裂缝对地下综合管廊的可能影响
2.4 小结
第三章 地裂缝环境下地下综合管廊结构性状数值模拟分析
3.1 有限元计算模型的建立
3.1.1 工程背景
3.1.2 计算的基本原则和约定
3.1.3 地裂缝活动等关键技术处理
3.1.4 计算参数的选取
3.1.5 计算工况
3.2 地下综合管廊正交穿越地裂缝带数值模拟分析
3.2.1 有限元计算模型
3.2.2 计算结果及分析
3.3 地下综合管廊60°斜交穿越地裂缝数值模拟分析
3.3.1 有限元计算模型
3.3.2 计算结果及分析
3.4 地下综合管廊30°斜交穿越地裂缝数值模拟分析
3.4.1 有限元计算模型
3.4.2 计算结果及分析
3.5 三种工况对比分析
3.6 小结
第四章 地裂缝环境下地下综合管廊结构力学性状理论解析
4.1 引言
4.2 基于结构力学理论的地下综合管廊横截面内力解析
4.2.1 跨地裂缝带地下综合管廊设计荷载
4.2.2 管廊-围岩计算模型
4.2.3 基于结构力学理论管廊内力解析
4.2.4 计算实例和结果分析
4.3 基于弹性地基梁理论的地下综合管廊纵向力学解析
4.3.1 地裂缝环境下地下综合管廊力学分析模型的构想
4.3.2 基于弹性地基梁理论的管廊纵向内力解析
4.3.3 计算实例和结果分析
4.4 小结
第五章 地裂缝环境下地下综合管廊病害防治对策
5.1 引言
5.2 地下综合管廊穿越地裂缝带结构防治对策
5.2.1 基于数值模拟的综合管廊纵向设防长度
5.2.2 地下综合管廊结构防治措施
5.2.3 综合管廊结构病害控制措施合理性验证
5.3 地裂缝作用下地下综合管廊入廊管线病害防治对策
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究[J]. 闫钰丰,黄强兵,杨学军,王平. 工程地质学报. 2018(05)
[2]跨地裂缝浅埋地下管道非线性有限元分析[J]. 王瑞,胡志平,魏雪妮. 科技通报. 2018(09)
[3]地铁隧道邻近地裂缝带的地震响应[J]. 刘妮娜,朱勇锋,李俊,冯骁阳,马玉杰,BULUT Rifat. 交通运输工程学报. 2018(04)
[4]地裂缝环境下地铁隧道纵向受力机理研究[J]. 刘洋,刘妮娜. 西安文理学院学报(自然科学版). 2017(05)
[5]跨地裂缝地铁隧道竖向地层压力计算方法探讨[J]. 黄强兵,杨涛,王震,范文东. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[6]方兴未艾的地下管廊[J]. 本刊编辑部. 建筑机械. 2016(06)
[7]地裂缝活动对地下输水管道影响的足尺模型试验[J]. 黄强兵,梁奥,门玉明,刘洪佳,马玉杰. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
[8]非一致地震激励下综合管廊接头响应数值模拟[J]. 蒋录珍,李杰,陈隽. 世界地震工程. 2015(02)
[9]穿越活动地裂缝地铁隧道震害机制研究[J]. 刘妮娜,彭建兵,韩冬冬,黄强兵,门玉明,石玉玲. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[10]箱型地铁隧道斜穿地裂缝时扭转变形的解析解[J]. 刘东燕,黄伟,罗丽娟,李东升,赵宝云. 土木建筑与环境工程. 2013(01)
博士论文
[1]地裂缝环境下地铁隧道—围岩相互作用研究[D]. 李凯玲.长安大学 2012
[2]地下综合管廊地震反应分析与抗震可靠性研究[D]. 岳庆霞.同济大学 2007
[3]基于壳—弹簧模型的盾构衬砌管片受力特性研究[D]. 黄正荣.河海大学 2007
硕士论文
[1]地震荷载作用下地下综合管廊的受力及变形研究[D]. 黄涌泉.南华大学 2018
[2]地下综合管廊地震响应分析及减震措施研究[D]. 李志伟.郑州大学 2018
[3]斜入射地震波作用下综合管廊的动力响应[D]. 屈健.哈尔滨工业大学 2017
[4]非均匀场地中综合管廊的地震响应特点[D]. 杜盼辉.哈尔滨工业大学 2017
[5]地下综合管廊交叉节点地震反应分析[D]. 赵丹阳.哈尔滨工业大学 2017
[6]邻近地裂缝带地铁隧道的地震响应研究[D]. 马玉杰.长安大学 2017
[7]典型综合管廊体系地震响应分析[D]. 刘述虹.中国地震局工程力学研究所 2016
[8]地裂缝环境下埋地管道性状的模型试验研究[D]. 梁奥.长安大学 2016
[9]地裂缝带地铁动荷载作用下隧道—地层动力响应数值模拟研究[D]. 杨觅.长安大学 2014
[10]基于小波变换的Rayleigh地震波及地下综合管廊地震响应研究[D]. 罗韬.山东建筑大学 2013
本文编号：3731863
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 城市地下综合管廊发展概况
1.3 国内外研究现状
1.3.1 活动断层对隧道或管道工程影响及防治的研究现状
1.3.2 地裂缝对地下工程影响及防治研究现状
1.3.3 地下综合管廊领域研究现状
1.3.4 存在的问题
1.4 主要研究内容和技术路线
1.4.1 本文的主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 西安市地裂缝基本特征及其对综合管廊影响分析
2.1 西安地裂缝的基本特征与成因
2.1.1 西安地裂缝空间分布特征
2.1.2 西安地裂缝成因
2.1.3 地裂缝历史活动性及发展趋势
2.2 西安市地下综合管廊的发展现状
2.3 昆明路地下综合管廊建设中的地裂缝及其影响分析
2.3.1 昆明路地下综合管廊工程概况
2.3.2 拟建场地工程地质条件
2.3.3 f3地裂缝几何学与运动学特征
2.3.4 f3地裂缝对地下综合管廊的可能影响
2.4 小结
第三章 地裂缝环境下地下综合管廊结构性状数值模拟分析
3.1 有限元计算模型的建立
3.1.1 工程背景
3.1.2 计算的基本原则和约定
3.1.3 地裂缝活动等关键技术处理
3.1.4 计算参数的选取
3.1.5 计算工况
3.2 地下综合管廊正交穿越地裂缝带数值模拟分析
3.2.1 有限元计算模型
3.2.2 计算结果及分析
3.3 地下综合管廊60°斜交穿越地裂缝数值模拟分析
3.3.1 有限元计算模型
3.3.2 计算结果及分析
3.4 地下综合管廊30°斜交穿越地裂缝数值模拟分析
3.4.1 有限元计算模型
3.4.2 计算结果及分析
3.5 三种工况对比分析
3.6 小结
第四章 地裂缝环境下地下综合管廊结构力学性状理论解析
4.1 引言
4.2 基于结构力学理论的地下综合管廊横截面内力解析
4.2.1 跨地裂缝带地下综合管廊设计荷载
4.2.2 管廊-围岩计算模型
4.2.3 基于结构力学理论管廊内力解析
4.2.4 计算实例和结果分析
4.3 基于弹性地基梁理论的地下综合管廊纵向力学解析
4.3.1 地裂缝环境下地下综合管廊力学分析模型的构想
4.3.2 基于弹性地基梁理论的管廊纵向内力解析
4.3.3 计算实例和结果分析
4.4 小结
第五章 地裂缝环境下地下综合管廊病害防治对策
5.1 引言
5.2 地下综合管廊穿越地裂缝带结构防治对策
5.2.1 基于数值模拟的综合管廊纵向设防长度
5.2.2 地下综合管廊结构防治措施
5.2.3 综合管廊结构病害控制措施合理性验证
5.3 地裂缝作用下地下综合管廊入廊管线病害防治对策
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究[J]. 闫钰丰,黄强兵,杨学军,王平. 工程地质学报. 2018(05)
[2]跨地裂缝浅埋地下管道非线性有限元分析[J]. 王瑞,胡志平,魏雪妮. 科技通报. 2018(09)
[3]地铁隧道邻近地裂缝带的地震响应[J]. 刘妮娜,朱勇锋,李俊,冯骁阳,马玉杰,BULUT Rifat. 交通运输工程学报. 2018(04)
[4]地裂缝环境下地铁隧道纵向受力机理研究[J]. 刘洋,刘妮娜. 西安文理学院学报(自然科学版). 2017(05)
[5]跨地裂缝地铁隧道竖向地层压力计算方法探讨[J]. 黄强兵,杨涛,王震,范文东. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[6]方兴未艾的地下管廊[J]. 本刊编辑部. 建筑机械. 2016(06)
[7]地裂缝活动对地下输水管道影响的足尺模型试验[J]. 黄强兵,梁奥,门玉明,刘洪佳,马玉杰. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
[8]非一致地震激励下综合管廊接头响应数值模拟[J]. 蒋录珍,李杰,陈隽. 世界地震工程. 2015(02)
[9]穿越活动地裂缝地铁隧道震害机制研究[J]. 刘妮娜,彭建兵,韩冬冬,黄强兵,门玉明,石玉玲. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[10]箱型地铁隧道斜穿地裂缝时扭转变形的解析解[J]. 刘东燕,黄伟,罗丽娟,李东升,赵宝云. 土木建筑与环境工程. 2013(01)
博士论文
[1]地裂缝环境下地铁隧道—围岩相互作用研究[D]. 李凯玲.长安大学 2012
[2]地下综合管廊地震反应分析与抗震可靠性研究[D]. 岳庆霞.同济大学 2007
[3]基于壳—弹簧模型的盾构衬砌管片受力特性研究[D]. 黄正荣.河海大学 2007
硕士论文
[1]地震荷载作用下地下综合管廊的受力及变形研究[D]. 黄涌泉.南华大学 2018
[2]地下综合管廊地震响应分析及减震措施研究[D]. 李志伟.郑州大学 2018
[3]斜入射地震波作用下综合管廊的动力响应[D]. 屈健.哈尔滨工业大学 2017
[4]非均匀场地中综合管廊的地震响应特点[D]. 杜盼辉.哈尔滨工业大学 2017
[5]地下综合管廊交叉节点地震反应分析[D]. 赵丹阳.哈尔滨工业大学 2017
[6]邻近地裂缝带地铁隧道的地震响应研究[D]. 马玉杰.长安大学 2017
[7]典型综合管廊体系地震响应分析[D]. 刘述虹.中国地震局工程力学研究所 2016
[8]地裂缝环境下埋地管道性状的模型试验研究[D]. 梁奥.长安大学 2016
[9]地裂缝带地铁动荷载作用下隧道—地层动力响应数值模拟研究[D]. 杨觅.长安大学 2014
[10]基于小波变换的Rayleigh地震波及地下综合管廊地震响应研究[D]. 罗韬.山东建筑大学 2013
本文编号：3731863
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