城镇共同沟主体结构与其周围土体相互作用研究

发布时间：2017-05-19 09:02

  本文关键词：城镇共同沟主体结构与其周围土体相互作用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国城镇规模的不断扩大,以前的城市建设标准已经不能满足现在人们对高品质生活的要求。在过去的城市建设中,供水管线、热力管线、通信光缆等线路都是埋于地下,分属于不同的部门管理。由于不同的部门之间联系不够紧密,在施工过程中,破坏其他部门管线的问题时有发生,甚至会出现交叉施工现象,给人们的工作生活造成了很大的麻烦。因此,在十三五期间,共同沟建设应该作为城市现代化建设的重要环节。共同沟建设在城镇发展建设中占有重要地位,但是在设计阶段,我们很少考虑到结构和周围土体之间的作用,因此本文的主要研究方向是共同沟主体结构与其周围土体之间的相互作用。对于共同沟的结构设计,目前大多数采用底板固结法,将结构简化为封闭刚架,忽略土体对结构的影响。由混凝土结构组成的封闭管廊刚度很大,当周围土体刚度也同样很大时,我们就可以近似的将结构计算模型简化为封闭的刚架模型进行计算。但是,如果周围土体刚度较小,再将结构计算模型简化为封闭的刚架时就会有比较大的误差,甚至引起不可预测的安全问题。此时,必须考虑周围土体对共同沟结构的影响。本文所做的工作如下:1.确定共同沟结构可能出现的全部荷载。分析与计算时,尽量简化一些复杂的荷载。2.将共同沟侧向土体以静水压力的方式施加于外墙壁,不考虑侧向土体的变形对结构的影响。3.进行结构模型的整体分析,并与未考虑土体影响的计算结果进行对比。4.针对分析结果,总结出共同沟结构设计应注意的事项。5.对共同沟结构形式的选取、构件截面尺寸的确定和钢筋的选取提出了一些工程设计建议。
【关键词】：共同沟 ABAQUS 整体分析 土体影响 结构设计
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU990.3;TU43
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 本课题背景和研究意义11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.4 本课题的主要研究内容和技术路线13-15
• 1.4.1 本课题的主要研究内容13
• 1.4.2 本课题的技术路线13-15
• 2 共同沟结构与土体相互作用有限元模型15-43
• 2.1 钢筋混凝土本构模型的建立15-20
• 2.1.1 混凝土损伤塑性模型15-19
• 2.1.2 钢筋本构模型19-20
• 2.2 工程中常见土体的有限元模拟20-33
• 2.2.1 土体弹塑性本构模型20-28
• 2.2.2 碎石有限元模型相应参数28-30
• 2.2.3 粉质黏土有限元模型相应参数30-31
• 2.2.4 粘性土有限元模型相应参数31-33
• 2.3 结构与土体相互作用模型33-40
• 2.3.1 共同沟结构刚度和地基土刚度分析33-36
• 2.3.2 结构-地基-基础相互作用体系36-39
• 2.3.3 地基土的边界条件39-40
• 2.4 相互作用模型40-42
• 2.4.1 相互作用模型参数的选择40
• 2.4.2 相互作用模型的有限元实现40-42
• 2.5 本章小结42-43
• 3 共同沟结构的荷载43-48
• 3.1 各类荷载种类及其相应应取值43-46
• 3.1.1 静载43-44
• 3.1.2 活载44-45
• 3.1.3 土压力45
• 3.1.4 浮力45-46
• 3.1.5 地基位移46
• 3.2 共同沟地震影响46
• 3.2.1 抗震设计上应该考虑的荷载及设计条件46
• 3.2.2 抗震设计上的场地类别46
• 3.3 结构设计荷载组合46-47
• 3.4 本章小结47-48
• 4 计算结果对比分析48-59
• 4.1 没有考虑土体与结构相互作用的计算分析48-51
• 4.2 考虑土体与结构相互作用的计算分析51-56
• 4.3 两种计算模型的比较56-57
• 4.4 结构的位移修正57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 共同沟结构设计的建议59-62
• 5.1 计算模型的选取59
• 5.2 结构板厚的选取59-60
• 5.3 结构保护层的选取60
• 5.4 每米板的配筋率60-61
• 5.5 板交接处的处理61-62
• 6 主要结论与展望62-64
• 6.1 主要结论62-63
• 6.2 对后续研究的展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 个人简历68

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本文编号：378231