预制拼装式城市地下综合管廊地震动力响应研究

发布时间：2020-09-19 10:36

　　 随着建筑工业化和绿色建筑的发展,预制拼装式综合管廊近年来得到了极大的发展和应用。然而对于地下综合管廊的抗震研究重点一直以来都主要集中在管廊整体结构的抗震上,对预制拼装结构的抗震研究认识不足。本文旨在研究预制拼装式综合管廊结构的地震响应规律,以填补相关研究空白。不同于传统施工的地下结构,预制拼装综合管廊的接头是影响综合管廊力学性能的主要因素。预制综合管廊的接头分为刚性接头和柔性接头,柔性接头指没有钢筋或螺栓连接的接头,只在接头部位设置防水措施,柔性接头允许接头处产生变形;刚性接头只设置螺栓或连接钢筋的接头,借鉴于盾构隧道等预制地下结构,对于刚性接头的有限元模拟采用弹簧单元,因此接头的关键在于确定弹簧的刚度系数,包括轴向、剪切和弯曲刚度。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析工具,研究预制分块接头部位对综合管廊结构整体抗震性能的影响,并对两种不同的接头方式进行比较,分析它们在地震作用下的响应差别。研究表明,柔性接头在地震荷载下会产生一定的变形和位移,对地震波能量具有吸收作用,但会减小结构整体刚度,对抗震不利,刚性接头对结构整体刚度没有明显降低,但在设计时采取满足强度和刚度的连接方式。预制拼装综合管廊的分块形式目前尚无相关研究出现。因此本文着重研究了单舱、双舱和三舱管廊不同的分块形式和接头位置,研究其在地震作用下的响应差别,提出结构的合理分块方式。研究表明,分块接头宜设置在结构弯矩为0处,不宜设置在构件中间部位。对于大断面的综合管廊,分舱设计时一个很好的选择,分舱设计不仅能降低施工难度,在受力上也更合理。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU990.3
【部分图文】：

西南交通大学硕士研究生学位论文 体系进行了大幅度的简化，从而使沉管的抗震分析可以采用常使得计算过程大大简化。地下结构的地震响应受到周围土体的受到地下结构的影响。在地震过程中，地下隧道结构受到周围配。尽管地下结构会对土壤的动力响应产生影响，但这种影响往起着主导作用。据此，假设:围岩由单一表土和下面的坚硬征不受隧道影响。顶层土体中剪切振动的基本模式在地震期间导作用。隧道自身惯性力对其动态行为的影响很小，在分析中以由围岩的变形来计算，隧道被认为是弹性地基梁。基于上述隧道轴线方向分为一系列分段，每个分段相当于与剪切振动具质量弹簧。其模型如图 1-1 所示。

图 1-2 半预制综合管廊3.2 预制节段拼装技术预制节段拼装技术就是将综合管廊在纵向上进行分段，每一段一次预制受到吊装设备的限制，这种预制形式主要运用于单舱或小断面双舱综合管廊图 1-3 预制节段拼装管廊3.3 分块预制拼装技术

西南交通大学硕士研究生学位论文 图 1-2 半预制综合管廊节段拼装技术段拼装技术就是将综合管廊在纵向上进行分段，每一段一次预设备的限制，这种预制形式主要运用于单舱或小断面双舱综合管

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谭忠盛;陈雪莹;王秀英;黄明利;;城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术[J];隧道建设;2016年10期

2 钟春玲;李雷;;全预制装配式车站节点的连接方式研究[J];吉林建筑大学学报;2015年06期

3 于晨龙;张作慧;;国内外城市地下综合管廊的发展历程及现状[J];建设科技;2015年17期

4 白龙;赵旭;杜修力;袁勇;刘洪洲;;沉管隧道接头地震动力响应分析[J];防灾减灾工程学报;2015年02期

5 杨剑;王恒栋;;液化土中地下综合管廊的地震响应分析初探[J];地下空间与工程学报;2013年S1期

6 姚怡文;蒋理华;范益群;;地下空间结构预制拼装技术综述[J];城市道桥与防洪;2012年09期

7 陈发根;崔林钊;姚春江;;装配式钢筋混凝土管型通道关键施工技术研究[J];交通企业管理;2011年12期

8 王艳宁;张兴业;袁有为;王建华;;沉管隧道有限元与等效质点抗震分析比较[J];地下空间与工程学报;2011年05期

9 张旭;赵国勇;叶冠林;王建华;;沉管接头简化方法及三维抗震有限元分析[J];地下空间与工程学报;2011年S1期

10 ;Seismic response of underground utility tunnels: shaking table testing and FEM analysis[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2010年04期

相关博士学位论文 前1条

1 岳庆霞;地下综合管廊地震反应分析与抗震可靠性研究[D];同济大学;2007年

相关硕士学位论文 前8条

1 曹艳鹏;上下近接地下结构的地震动力响应规律研究[D];西南交通大学;2017年

2 田子玄;装配叠合式混凝土地下综合管廊受力性能试验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 杨剑飞;山岭隧道立体交叉段地震动力响应研究[D];西南交通大学;2016年

4 林高峰;考虑叠合面摩擦滑移的装配式混凝土结构性能与分析方法[D];浙江大学;2015年

5 叶飞;管道共同沟结构体系地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2014年

6 王翔鹰;盾构隧道管片纵向接头的非线性对隧道地震反应的影响研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年

7 周莹;地震作用下沉管隧道接头处动力可靠度分析[D];暨南大学;2008年

8 吴兰婷;盾构隧道管片接头力学行为的有限元分析[D];西南交通大学;2005年

本文编号：2822403