目前國內(nèi)綜合管廊主要采用混凝土結(jié)構(gòu),沿縱向剛度大,當(dāng)?shù)鼗痪鶆虺两禃r容易發(fā)生破壞,因此需要設(shè)置很多變形縫。波紋鋼管廊具有雙向異性的特點(diǎn),沿縱向較柔,適應(yīng)變形能力強(qiáng),無需設(shè)縫。為發(fā)揮上述兩種不同材料結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢,本課題組提出將混凝土管廊與波紋鋼管廊間隔設(shè)置,形成混凝土—波紋鋼串聯(lián)式綜合管廊,屬于串聯(lián)式混合結(jié)構(gòu)。為研究該種新型管廊結(jié)構(gòu)的性能,本文采用ABAQUS有限元軟件展開了一系列的研究分析。首先,針對工程實例建立波紋鋼結(jié)構(gòu)的有限元模型并進(jìn)行數(shù)值分析,通過與工程實測值以及美國AISI規(guī)范計算值的對比,驗證有限元模型的合理性,為下一步進(jìn)行復(fù)雜荷載作用下波紋鋼綜合管廊結(jié)構(gòu)的模擬分析奠定基礎(chǔ)。然后,針對無地基沉降和有地基沉降的波紋鋼管廊進(jìn)行了有限元分析,結(jié)果表明:當(dāng)?shù)鼗鶡o沉降時,隨填土高度的增加,波紋鋼管廊應(yīng)力增長趨勢逐漸變緩,當(dāng)填土達(dá)到一定高度后,管廊應(yīng)力不再增長,且未達(dá)到屈服強(qiáng)度,這說明結(jié)構(gòu)可以與土體形成土拱效應(yīng)共同承擔(dān)外部荷載;當(dāng)?shù)鼗谐两禃r,波紋鋼管廊隨地基沉降斜率為1:80時,管廊應(yīng)力增加23%左右,這是因為波紋鋼管廊通過自身雙向異性的特點(diǎn),在地基沉降過程中與土體產(chǎn)生應(yīng)力重分布,重... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)澆及裝配式混凝土管廊

為防止管廊發(fā)生破壞，也需要設(shè)置變形縫�，F(xiàn)澆及裝配式混凝土管廊如，預(yù)制裝配式管廊雖然不需要刻意設(shè)置變形縫，但拼接接頭過多，容易發(fā)生滲圖 1-1 現(xiàn)澆及裝配式混凝土管廊混凝土管廊在地震作用下，特別是在軟土、膨脹土、多年凍土、濕陷性黃土等較差地區(qū)，由于路基自身壓縮變形和地基沉降變形使得管廊很容易出現(xiàn)縱向擠橫向剪切變形（如圖 1-2 所示），而修建在多年凍土地區(qū)的管廊則易因凍土的不造成土體沉降不均勻，使得管軸線上凸下凹或伸長，繼而造成混凝土管體斷裂管體脫節(jié)與開裂漏水，從而影響管廊使用性能。

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文大程度上解決由于地基不均勻沉降對管廊造成的破壞，大大改善結(jié)構(gòu)對土體變形的適應(yīng)能力。但是，單純的平板類管體剛性較差，抵抗失穩(wěn)變形破壞能力弱，往往需要增大板厚來抵抗破壞，而采取管軸向波紋化處理的波紋鋼管（如圖 1-3 所示）可大大提高管體的徑向剛度和軸向變形補(bǔ)償能力。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]城市地下綜合管廊的發(fā)展與研究[J]. 蘇衍江,崔國靜,張磊,師瑩瑩,李澤亮.  混凝土與水泥制品. 2017(04)
[2]預(yù)制拼裝綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀及接頭防水密封性能的探討[J]. 嚴(yán)林.  混凝土與水泥制品. 2017(01)
[3]城市地下綜合管廊建設(shè)管理模式及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 譚忠盛,陳雪瑩,王秀英,黃明利.  隧道建設(shè). 2016(10)
[4]綜合管廊變形縫接頭的設(shè)計形式及適用性分析[J]. 周健民.  特種結(jié)構(gòu). 2016(02)
[5]不同斷面線形波紋鋼管涵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[J]. 孫海波,劉鵬飛,劉保東,徐偉博,高猛.  公路交通科技. 2015(10)
[6]非一致地震激勵下綜合管廊接頭響應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 蔣錄珍,李杰,陳雋.  世界地震工程. 2015(02)
[7]液化土中地下綜合管廊的地震響應(yīng)分析初探[J]. 楊劍,王恒棟.  地下空間與工程學(xué)報. 2013(S1)
[8]拱腳變位對覆土波紋鋼板拱橋受力性能的影響[J]. 劉保東,楊成棟,周可哥.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2012(03)
[9]預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊受力性能試驗研究[J]. 胡翔,薛偉辰.  土木工程學(xué)報. 2010(05)
[10]基于土-鋼共同作用模型的覆土波紋鋼板拱橋施工過程受力分析[J]. 劉保東,尹航,馮芝茂,王全錄.  北京交通大學(xué)學(xué)報. 2009(04)

博士論文
[1]膨脹土和砂土彈塑性本構(gòu)關(guān)系數(shù)值建模研究[D]. 任青陽.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]管拱形覆土波紋鋼板管涵受力性能試驗研究[D]. 徐偉博.北京交通大學(xué) 2015
[2]高填方段鋼波紋管涵垂直土壓力試驗與計算研究[D]. 方天云.湖南大學(xué) 2014
[3]鋼波紋板橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)值分析[D]. 彭賢明.華南理工大學(xué) 2012
[4]涵洞鋼波紋管力學(xué)特性的試驗研究[D]. 錢海濤.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]波紋鋼低拱涵靜力性能研究[D]. 王彩君.長安大學(xué) 2008
[6]共同溝振動臺模型試驗與抗震性能評價[D]. 馮瑞成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[7]基于ANSYS的土石壩三維非線性有限元計算方法研究及實現(xiàn)[D]. 遲守旭.天津大學(xué) 2004
[8]鋼筋混凝土圓管涵受力性能的試驗及理論研究[D]. 溫慶杰.湖南大學(xué) 2004



本文編號：2998894