上下分体预制装配式综合管廊地震响应研究
发布时间：2020-12-07 20:01
地下综合管廊能够为城市地下管线的安全运营提供保障,已经得到了国家的高度重视。与现浇式综合管廊相比,预制装配式综合管廊具有质量保证率高、建设工期短、对环境污染小等优点,具有广阔的应用前景。但是,目前综合管廊的地震响应研究大多数仅针对现浇式综合管廊,对预制装配式综合管廊的地震响应的研究相对缺乏。本文在前人相关研究的基础上,以广州市天河区智慧城综合管廊工程为背景,采用数值模拟的研究手段,对上下分体预制装配式综合管廊的地震响应进行研究。本文的主要研究工作如下:(1)建立上下分体预制装配式综合管廊三维精细化模型,对预制管廊的横向地震响应进行分析,探讨了回填土质量、双向地震动、地震波频谱特征、顶板埋深和横向接头位置等因素对预制管廊地震响应的影响规律,并根据计算结果给出相关建议,为工程设计和施工提供参考。(2)建立预制装配式综合管廊纵向接头刚度计算数值模型,求解了预制管廊的纵向接头刚度。在此基础上,以弹簧单元模拟纵向接头,建立了预制管廊纵向分析的简化模型。(3)基于纵向分析模型,利用反应位移法对预制装配式综合管廊的纵向地震响应进行分析,探讨了纵向接头刚度对预制管廊地震响应的影响,分析了不同设防烈度下...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地下综合管廊示意图
第一章 绪论可以通过地基加固、选址时避开断层等措施进行预防，且本文主要讨论土层变形引起地下结构的变形，因此在此不做过多阐述。于地震波地震波的和地表土层及面波之间相互作用的复杂性，地震作用十分复杂。为了便于工程应用，这些复杂的变形模式被简化为单一的主起的地下结构的变形反应一般可以分解为如下几种基本模式[8]：1）轴向拉压变形：当纵波沿隧道轴向传播或者横波垂直于隧道轴向传播生轴向拉压变形，如图 1-2 (a) 所示。2）横向弯曲变形：当纵波垂直于隧道轴向传播或横波沿隧道轴向传播时横向弯曲变形，如图 1-2 (b) 所示。3）横截面内的剪切变形：当横波由基岩向地面传播时，横波在不同深度变形幅值存在差异，引起隧道横断面内产生剪切变形，如图 1-2 (c) 所示
图 2-1 主应力空间及 π平面上的屈服准则.3 动力边界用数值模拟的方法研究土-结构动力相互作用问题时，由于振动或者波动要向无处传播，而计算所选取的区域却是有限的，因此必须考虑如何解决能量向无限远射的问题。如果仅把在动力模型的截断边界设置为静力约束边界，动力计算时产应力波会在截断边界上发生反射，并与入射波形成干涉，这与应力波在边界的实用效果不符。对于如何消除地震波在模型边界上的反射对地下结构本身动力产生的影响，目要有两种解决办法[66]：一是将模型范围取得足够大，使得反射地震波能量从模型传播到地下结构的长距离过程中因岩土介质内部的阻尼作用而大部分得到损耗。做需要耗费大量的计算资源，计算时长较长。二是在模型边界引入人工边Artificial Boundary Condition）。这种人工边界保证穿出整个人工边界的外行波满
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同埋深处土质场地地下结构地震内力变化规律[J]. 董正方,朱红云,蔡宝占,闫超. 工程抗震与加固改造. 2017(05)
[2]预制装配式地铁车站单榫槽式接头抗弯刚度影响因素分析[J]. 李习伟,刘强. 铁道标准设计. 2016(08)
[3]软土地铁结构非线性地震反应分析[J]. 周海祚,郑刚,李笑穹,张富有. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(04)
[4]地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较[J]. 洑旭江,常素萍,陈国兴. 地震工程与工程振动. 2016(01)
[5]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)
[6]盾构衬砌管片接头内力–变形统一模型及试验分析[J]. 朱合华,黄伯麒,李晓军,桥本正. 岩土工程学报. 2014(12)
[7]沉管隧道大比尺管节接头压弯试验研究[J]. 萧文浩,徐国平,禹海涛,袁勇. 结构工程师. 2014(05)
[8]合金元素对高强PC钢棒力学性能的影响[J]. 张飞鹏,董海鹏,李永现,毛伟吉,王成彪. 金属热处理. 2014(01)
[9]液化土中地下综合管廊的地震响应分析初探[J]. 杨剑,王恒栋. 地下空间与工程学报. 2013(S1)
[10]不同埋深矩形隧道地震响应的离心振动台试验[J]. 刘鸿哲,黄茂松. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
博士论文
[1]地震波作用下地下隧洞结构动力响应特征研究[D]. 张鸿.北京科技大学 2015
[2]地下结构实用抗震分析方法及性能指标研究[D]. 王文晖.清华大学 2013
[3]城市地铁地下结构地震反应的试验研究与数值模拟[D]. 赵冬冬.清华大学 2013
[4]浅埋地下结构地震反应分析及设计方法研究[D]. 王文沛.北京工业大学 2012
[5]地下建筑结构实用抗震分析方法研究[D]. 王璐.重庆大学 2011
[6]地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D]. 何伟.大连理工大学 2011
[7]山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D]. 李育枢.同济大学 2006
硕士论文
[1]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
[2]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]. 王翔鹰.中国地震局工程力学研究所 2013
[3]盾构隧道纵向抗震性能研究及数值模拟[D]. 陈忠津.中南大学 2013
[4]高水压盾构隧道整环管片的力学特性研究[D]. 唐长东.华南理工大学 2012
[5]地下铁道地震动力响应分析[D]. 李婕.西南交通大学 2010
[6]共同沟振动台模型试验与抗震性能评价[D]. 冯瑞成.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2903823
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地下综合管廊示意图
第一章 绪论可以通过地基加固、选址时避开断层等措施进行预防，且本文主要讨论土层变形引起地下结构的变形，因此在此不做过多阐述。于地震波地震波的和地表土层及面波之间相互作用的复杂性，地震作用十分复杂。为了便于工程应用，这些复杂的变形模式被简化为单一的主起的地下结构的变形反应一般可以分解为如下几种基本模式[8]：1）轴向拉压变形：当纵波沿隧道轴向传播或者横波垂直于隧道轴向传播生轴向拉压变形，如图 1-2 (a) 所示。2）横向弯曲变形：当纵波垂直于隧道轴向传播或横波沿隧道轴向传播时横向弯曲变形，如图 1-2 (b) 所示。3）横截面内的剪切变形：当横波由基岩向地面传播时，横波在不同深度变形幅值存在差异，引起隧道横断面内产生剪切变形，如图 1-2 (c) 所示
图 2-1 主应力空间及 π平面上的屈服准则.3 动力边界用数值模拟的方法研究土-结构动力相互作用问题时，由于振动或者波动要向无处传播，而计算所选取的区域却是有限的，因此必须考虑如何解决能量向无限远射的问题。如果仅把在动力模型的截断边界设置为静力约束边界，动力计算时产应力波会在截断边界上发生反射，并与入射波形成干涉，这与应力波在边界的实用效果不符。对于如何消除地震波在模型边界上的反射对地下结构本身动力产生的影响，目要有两种解决办法[66]：一是将模型范围取得足够大，使得反射地震波能量从模型传播到地下结构的长距离过程中因岩土介质内部的阻尼作用而大部分得到损耗。做需要耗费大量的计算资源，计算时长较长。二是在模型边界引入人工边Artificial Boundary Condition）。这种人工边界保证穿出整个人工边界的外行波满
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同埋深处土质场地地下结构地震内力变化规律[J]. 董正方,朱红云,蔡宝占,闫超. 工程抗震与加固改造. 2017(05)
[2]预制装配式地铁车站单榫槽式接头抗弯刚度影响因素分析[J]. 李习伟,刘强. 铁道标准设计. 2016(08)
[3]软土地铁结构非线性地震反应分析[J]. 周海祚,郑刚,李笑穹,张富有. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(04)
[4]地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较[J]. 洑旭江,常素萍,陈国兴. 地震工程与工程振动. 2016(01)
[5]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)
[6]盾构衬砌管片接头内力–变形统一模型及试验分析[J]. 朱合华,黄伯麒,李晓军,桥本正. 岩土工程学报. 2014(12)
[7]沉管隧道大比尺管节接头压弯试验研究[J]. 萧文浩,徐国平,禹海涛,袁勇. 结构工程师. 2014(05)
[8]合金元素对高强PC钢棒力学性能的影响[J]. 张飞鹏,董海鹏,李永现,毛伟吉,王成彪. 金属热处理. 2014(01)
[9]液化土中地下综合管廊的地震响应分析初探[J]. 杨剑,王恒栋. 地下空间与工程学报. 2013(S1)
[10]不同埋深矩形隧道地震响应的离心振动台试验[J]. 刘鸿哲,黄茂松. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
博士论文
[1]地震波作用下地下隧洞结构动力响应特征研究[D]. 张鸿.北京科技大学 2015
[2]地下结构实用抗震分析方法及性能指标研究[D]. 王文晖.清华大学 2013
[3]城市地铁地下结构地震反应的试验研究与数值模拟[D]. 赵冬冬.清华大学 2013
[4]浅埋地下结构地震反应分析及设计方法研究[D]. 王文沛.北京工业大学 2012
[5]地下建筑结构实用抗震分析方法研究[D]. 王璐.重庆大学 2011
[6]地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D]. 何伟.大连理工大学 2011
[7]山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D]. 李育枢.同济大学 2006
硕士论文
[1]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
[2]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]. 王翔鹰.中国地震局工程力学研究所 2013
[3]盾构隧道纵向抗震性能研究及数值模拟[D]. 陈忠津.中南大学 2013
[4]高水压盾构隧道整环管片的力学特性研究[D]. 唐长东.华南理工大学 2012
[5]地下铁道地震动力响应分析[D]. 李婕.西南交通大学 2010
[6]共同沟振动台模型试验与抗震性能评价[D]. 冯瑞成.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：2903823
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