配置FRP筋的城市地下綜合管廊抗震性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 00:29
城市地下綜合管廊是一種淺埋的地下空間結(jié)構(gòu),它主要將水管道、燃?xì)夤芫、通訊電纜等生活管線埋置其中,起到高度集約的作用。如今,鋼筋腐蝕問(wèn)題非常嚴(yán)重,影響著結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。我國(guó)部分地區(qū)土質(zhì)惡劣,地下綜合管廊在土體和地下水共同侵蝕作用下,再加上長(zhǎng)期動(dòng)荷載影響的作用下,久而久之,鋼筋腐蝕等問(wèn)題頻頻出現(xiàn),導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)或破壞。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱FRP)以其耐腐蝕、抗老化性能優(yōu)異被許多專家研制成新的受力筋,替代混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋。但是FRP材料對(duì)于地下結(jié)構(gòu)的抗震性能有所減弱。本文基于ABAQUS有限元軟件,對(duì)配置FRP筋的地下綜合管廊進(jìn)行抗震性能研究,結(jié)合研究結(jié)果給出相關(guān)建議。首先,本文對(duì)FRP筋的材料性能特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的闡述,通過(guò)國(guó)內(nèi)外地下綜合管廊抗震資料,系統(tǒng)地分析地下綜合管廊抗震特點(diǎn)。介紹ABAQUS有限元軟件實(shí)現(xiàn)綜合管廊抗震分析的方法步驟以及所涉及的一些理論基礎(chǔ)。其次,在數(shù)值模擬方面,完成了結(jié)構(gòu)-土體建模、邊界條件驗(yàn)證,模態(tài)分析以及綜合管廊抗震響應(yīng)分析。地震荷載采用位移輸入形式,分別從混凝土結(jié)構(gòu)與FRP受力筋籠兩部分進(jìn)行分析,并與配置鋼筋、混合配筋的綜合管廊進(jìn)行比較,得出...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下綜合管廊示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文的剪切作用。因?yàn)樵趪鷰r的約束作用下,結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生的慣性力很小,的動(dòng)力響應(yīng)一般不會(huì)出現(xiàn)明顯的自振特性,不會(huì)產(chǎn)生較大的破壞,這一點(diǎn)與地上有所不同。地下結(jié)構(gòu)受地震作用的影響與埋深有著密切的聯(lián)系,埋深越深,受地響的程度越小。從阪神地震發(fā)生的破壞形式可以看出,地下結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生的破壞是由構(gòu)產(chǎn)生較大的變形。這種變形大致上可以分為四類,即結(jié)構(gòu)因縱波在縱向產(chǎn)生的變形、結(jié)構(gòu)因橫波在縱向產(chǎn)生的彎曲變形、結(jié)構(gòu)因剪切波在結(jié)構(gòu)平面產(chǎn)生的凹凸、結(jié)構(gòu)因剪切波在結(jié)構(gòu)平面產(chǎn)生的平面擠壓變形,如圖 1-2 所示。
圖 1-3 地下綜合管廊分析方法析方法分析研究方法主要有波函數(shù)展開法、擬靜力法等。波函地震波換算成由其產(chǎn)生的散射波場(chǎng),建立多變量的微分的級(jí)數(shù)形式,并通過(guò)輸入地震波的入射條件 Helmholtz 加上土體-結(jié)構(gòu)接觸面的位移、應(yīng)力等邊界條件,將各種出每一級(jí)展開項(xiàng)中的系數(shù),最后得到輸入地震波的波函形狀需要應(yīng)用特殊曲線坐標(biāo)系,其波函數(shù)難以求解,因圓形的地下結(jié)構(gòu)上。(2004)提出平面問(wèn)題中圓截面地下結(jié)構(gòu)受平面地震波計(jì)算思路,并通過(guò)一算例加以說(shuō)明。他采用波函數(shù)展開
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)程分析方法的地下綜合管廊地震響應(yīng)分析[J]. 唐征武. 公路. 2018(07)
[2]GFRP筋混凝土柱抗震性能試驗(yàn)[J]. 鄧宗才,高磊,王獻(xiàn)云. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]ABAQUS混凝土塑性損傷模型中損傷因子的研究[J]. 宋晨晨,劉繼明,艾騰騰,李智俊. 工程建設(shè). 2017(07)
[4]不同地震激勵(lì)輸入方法下結(jié)構(gòu)反應(yīng)差異的理論推導(dǎo)和數(shù)值分析[J]. 陳文輝. 廣東建材. 2016(08)
[5]武漢市區(qū)土動(dòng)力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析[J]. 邢立輝,陳蜀俊,李恒,李井岡. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2016(04)
[6]軟土場(chǎng)地地鐵車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)[J]. 陳國(guó)興,陳蘇,左熹,戚承志,杜修力,王志華. 巖土力學(xué). 2016(02)
[7]ABAQUS中混凝土塑性損傷因子的合理取值研究[J]. 田連波,侯建國(guó). 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[8]雙向水平地震作用下復(fù)雜地鐵車站振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的方案研究[J]. 李霞,杜修力,路德春,田春雨. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]ABAQUS混凝土損傷因子取值方法研究[J]. 秦浩,趙憲忠. 結(jié)構(gòu)工程師. 2013(06)
[10]地震作用下大型地鐵車站結(jié)構(gòu)三維動(dòng)力反應(yīng)分析[J]. 谷音,鐘華,卓衛(wèi)東. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(11)
博士論文
[1]引水隧道在地震波入射時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)解析解[D]. 馬宏偉.北京交通大學(xué) 2013
[2]地下建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震分析方法研究[D]. 王璐.重慶大學(xué) 2011
[3]地震波作用下地下管道的動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 王卉.天津大學(xué) 2010
[4]地下綜合管廊地震反應(yīng)分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]GFRP筋鋼纖維高強(qiáng)輕骨料混凝土梁受彎性能分析[D]. 侯翔宇.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]典型綜合管廊體系地震響應(yīng)分析[D]. 劉述虹.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2016
[3]地下隧道群在SH波作用下動(dòng)力響應(yīng)解析解[D]. 孫紅陽(yáng).天津大學(xué) 2014
[4]管道共同溝結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)分析[D]. 葉飛.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2014
[5]地下建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析與抗震簡(jiǎn)化計(jì)算方法探討[D]. 鄭良平.重慶大學(xué) 2010
[6]氯鹽侵蝕引起的鋼筋銹蝕對(duì)地下結(jié)構(gòu)耐久性影響的研究[D]. 王永東.同濟(jì)大學(xué) 2008
[7]共同溝振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)與抗震性能評(píng)價(jià)[D]. 馮瑞成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[8]混凝土-FRP筋相互作用的非線性數(shù)值模擬[D]. 孫樂(lè)娟.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3458468
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下綜合管廊示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文的剪切作用。因?yàn)樵趪鷰r的約束作用下,結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生的慣性力很小,的動(dòng)力響應(yīng)一般不會(huì)出現(xiàn)明顯的自振特性,不會(huì)產(chǎn)生較大的破壞,這一點(diǎn)與地上有所不同。地下結(jié)構(gòu)受地震作用的影響與埋深有著密切的聯(lián)系,埋深越深,受地響的程度越小。從阪神地震發(fā)生的破壞形式可以看出,地下結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生的破壞是由構(gòu)產(chǎn)生較大的變形。這種變形大致上可以分為四類,即結(jié)構(gòu)因縱波在縱向產(chǎn)生的變形、結(jié)構(gòu)因橫波在縱向產(chǎn)生的彎曲變形、結(jié)構(gòu)因剪切波在結(jié)構(gòu)平面產(chǎn)生的凹凸、結(jié)構(gòu)因剪切波在結(jié)構(gòu)平面產(chǎn)生的平面擠壓變形,如圖 1-2 所示。
圖 1-3 地下綜合管廊分析方法析方法分析研究方法主要有波函數(shù)展開法、擬靜力法等。波函地震波換算成由其產(chǎn)生的散射波場(chǎng),建立多變量的微分的級(jí)數(shù)形式,并通過(guò)輸入地震波的入射條件 Helmholtz 加上土體-結(jié)構(gòu)接觸面的位移、應(yīng)力等邊界條件,將各種出每一級(jí)展開項(xiàng)中的系數(shù),最后得到輸入地震波的波函形狀需要應(yīng)用特殊曲線坐標(biāo)系,其波函數(shù)難以求解,因圓形的地下結(jié)構(gòu)上。(2004)提出平面問(wèn)題中圓截面地下結(jié)構(gòu)受平面地震波計(jì)算思路,并通過(guò)一算例加以說(shuō)明。他采用波函數(shù)展開
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)程分析方法的地下綜合管廊地震響應(yīng)分析[J]. 唐征武. 公路. 2018(07)
[2]GFRP筋混凝土柱抗震性能試驗(yàn)[J]. 鄧宗才,高磊,王獻(xiàn)云. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]ABAQUS混凝土塑性損傷模型中損傷因子的研究[J]. 宋晨晨,劉繼明,艾騰騰,李智俊. 工程建設(shè). 2017(07)
[4]不同地震激勵(lì)輸入方法下結(jié)構(gòu)反應(yīng)差異的理論推導(dǎo)和數(shù)值分析[J]. 陳文輝. 廣東建材. 2016(08)
[5]武漢市區(qū)土動(dòng)力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析[J]. 邢立輝,陳蜀俊,李恒,李井岡. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2016(04)
[6]軟土場(chǎng)地地鐵車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)[J]. 陳國(guó)興,陳蘇,左熹,戚承志,杜修力,王志華. 巖土力學(xué). 2016(02)
[7]ABAQUS中混凝土塑性損傷因子的合理取值研究[J]. 田連波,侯建國(guó). 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[8]雙向水平地震作用下復(fù)雜地鐵車站振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的方案研究[J]. 李霞,杜修力,路德春,田春雨. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]ABAQUS混凝土損傷因子取值方法研究[J]. 秦浩,趙憲忠. 結(jié)構(gòu)工程師. 2013(06)
[10]地震作用下大型地鐵車站結(jié)構(gòu)三維動(dòng)力反應(yīng)分析[J]. 谷音,鐘華,卓衛(wèi)東. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(11)
博士論文
[1]引水隧道在地震波入射時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)解析解[D]. 馬宏偉.北京交通大學(xué) 2013
[2]地下建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震分析方法研究[D]. 王璐.重慶大學(xué) 2011
[3]地震波作用下地下管道的動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 王卉.天津大學(xué) 2010
[4]地下綜合管廊地震反應(yīng)分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]GFRP筋鋼纖維高強(qiáng)輕骨料混凝土梁受彎性能分析[D]. 侯翔宇.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]典型綜合管廊體系地震響應(yīng)分析[D]. 劉述虹.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2016
[3]地下隧道群在SH波作用下動(dòng)力響應(yīng)解析解[D]. 孫紅陽(yáng).天津大學(xué) 2014
[4]管道共同溝結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)分析[D]. 葉飛.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2014
[5]地下建筑結(jié)構(gòu)抗震性能分析與抗震簡(jiǎn)化計(jì)算方法探討[D]. 鄭良平.重慶大學(xué) 2010
[6]氯鹽侵蝕引起的鋼筋銹蝕對(duì)地下結(jié)構(gòu)耐久性影響的研究[D]. 王永東.同濟(jì)大學(xué) 2008
[7]共同溝振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)與抗震性能評(píng)價(jià)[D]. 馮瑞成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[8]混凝土-FRP筋相互作用的非線性數(shù)值模擬[D]. 孫樂(lè)娟.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3458468
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