【摘要】：地下綜合管廊作為一種淺埋地下框架結(jié)構(gòu),易受到非均勻地基差異等方面因素的干擾,導(dǎo)致管廊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非均勻沉降、結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)滲漏水、廊體結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)等病害問題。目前,有關(guān)非均勻地基差異對管廊結(jié)構(gòu)影響的研究大多集中在地基處理施工技術(shù)和問題探討方面,缺乏相關(guān)理論分析作技術(shù)支撐�；诤鲜∈〖壒こ探ㄔO(shè)新技術(shù)研發(fā)與軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目:“單艙矩形綜合管廊立式預(yù)制及拼裝成套施工技術(shù)研究及應(yīng)用”(索引號:430S00711/2018-42557),開展了現(xiàn)場原位試驗(yàn),包括:單艙矩形立式預(yù)制綜合管廊靜載試驗(yàn)和施工回填全過程管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)變及周邊土壓力監(jiān)測試驗(yàn),得到了更貼合實(shí)際的試驗(yàn)結(jié)果,并結(jié)合相關(guān)理論和ABAQUS有限元分析軟件建立了三維數(shù)值模型,開展了數(shù)值分析。通過試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果相互對比,驗(yàn)證了三維數(shù)值模型的合理性和有效性,并在此數(shù)值模型基礎(chǔ)上,進(jìn)一步模擬開挖換填段幾種常見非均勻地基工況,從橫向和縱向兩個(gè)方向深入探討了非均勻地基下地下綜合管廊的受力變形特性,獲得以下研究成果:(1)基于混凝土損傷塑性模型的數(shù)值分析能夠較全面模擬單調(diào)靜載作用下立式預(yù)制管廊混凝土損傷的非線性變化過程,所采用的CDP計(jì)算模型參數(shù)是合理的;同時(shí),探明了單調(diào)靜載作用下管廊結(jié)構(gòu)的變形破壞機(jī)理以及荷載、應(yīng)力集中和腋角鋼筋設(shè)置對結(jié)構(gòu)受力特性的影響規(guī)律。(2)基于M-C模型與D-P模型相結(jié)合的土體參數(shù)、CDP模型計(jì)算參數(shù)、改進(jìn)后的地應(yīng)力初始平衡法、預(yù)應(yīng)力鋼絞線初始應(yīng)力張拉、生死單元模擬動態(tài)施工回填過程等方法確定的數(shù)值模型能很好地反映管廊與土體間的相互作用關(guān)系;在地質(zhì)情況良好、均勻地基地段,管廊周邊土體應(yīng)力整體上隨填土高度的增加呈線性增長,對管廊頂部和底部土體影響最大。(3)在管廊回填過程中,管廊結(jié)構(gòu)受力變形呈線彈性增長,頂板和底板跨中位置變形最大,且底板變形大于頂板;在預(yù)制接口處,頂板和底板外側(cè)壓應(yīng)力主要集中在插口一端,內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力主要集中于承口一端:前期回填階段土體沉降量占整個(gè)回填過程的70%,路面回填壓實(shí)階段占30%左右,管廊底部沉降呈“W”型分布。(4)在橫向非均勻地基下,隨著填土高度的增加,管廊結(jié)構(gòu)受力變形不斷增加,頂板和底板受力左右相反對稱,呈橫向“S”型分布,左右側(cè)板受力上下相反對稱,呈線性分布,其中,底板變形最大,頂板次之,側(cè)板最小;隨著橫向非均勻地基差異的增大,管廊結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,對右側(cè)板的變形影響最大,頂板影響最小,整體豎向轉(zhuǎn)角位移大于橫向水平轉(zhuǎn)角位移,呈線性增長。(5)縱向非均勻地基下,地基剛度較小側(cè)接口處頂板跨中和地基剛度較大側(cè)接口處底板跨中受力變形明顯增大,而換填土交界處幾乎未發(fā)生變化,呈縱向“S”型分布;同一接口處,底板內(nèi)側(cè)跨中變形大于頂板內(nèi)側(cè)跨中變形,承口端內(nèi)側(cè)跨中變形大于插口端內(nèi)側(cè)跨中變形;同一填土高度下,縱向非均勻地基差異越大,換填交界處兩側(cè)管廊接口處軸向應(yīng)力變化更加明顯。(6)縱向非均勻地基下,不同接口處的縱向水平開口位移差異明顯增大,地基剛度較大側(cè)管廊接口處頂板影響最大;且地基剛度較大側(cè)管廊向上彎曲變形,地基剛度較小側(cè)管廊向下彎曲變形,呈縱向“S”型分布;地基剛度較大側(cè)管廊接口處承口端和插口端的豎向差異沉降大于地基剛度較小側(cè),整體豎向差異沉降呈現(xiàn)“由換填交界處向兩側(cè)不斷遞減”的特點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU990.3
【圖文】：

碩士學(xué)術(shù)學(xué)位論文邐非均勻地基下地下綜合管廊受力特性研宄逡逑１緒論逡逑１．１課題背景及意義逡逑１．１．１背景逡逑近年來，由于城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展和人口增加，用地規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)逡逑致城市建設(shè)用地緊張，道路交通擁堵，基礎(chǔ)設(shè)施不足，應(yīng)對安全威脅不到位等一逡逑系列問題，影響了人們的生活。逡逑解決這些問題的方案有兩種：一種方式是繼續(xù)擴(kuò)大城市外延，另一種方式是逡逑走內(nèi)涵式發(fā)展的道路，加快開發(fā)利用城市地下空間。外延模式靠擴(kuò)大城市用地面逡逑積和向高空延長；內(nèi)涵模式則向地下空間發(fā)展，可有效增加城市使用面積。逡逑

走內(nèi)涵式發(fā)展的道路，加快開發(fā)利用城市地下空間。外延模式靠擴(kuò)大城市用地面逡逑積和向高空延長；內(nèi)涵模式則向地下空間發(fā)展，可有效增加城市使用面積。逡逑圖１．１地下綜合管廊示意圖逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ邋ｐｉｐｅ邋ｇａｌｌｅｒｙ逡逑城市地下綜合管廊是指將市政、通訊、給排水等多種地下管線集中敷設(shè)在同逡逑一人工空間中的一種現(xiàn)代集約化城市基礎(chǔ)設(shè)施見圖ｌ．ｉ。綜合管廊建設(shè)正是當(dāng)逡逑下（特）大城市走內(nèi)涵式發(fā)展模式的高度體現(xiàn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)土地集約化利用、逡逑工程管線集約化建設(shè)以及城市防災(zāi)減災(zāi)安全水平的提高，還有利于提高城市基礎(chǔ)逡逑設(shè)施水平以及政府對社會公共資源的控制和管理，是市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的新方法，逡逑更是落實(shí)國家政策的需要是現(xiàn)代化城市可持續(xù)發(fā)展的重要方向［３］。逡逑自２０１３年起，國家層面頻頻出臺相關(guān)的政策文件，從規(guī)劃、建設(shè)、制度保障逡逑等多方面共同推進(jìn)地下綜合管廊的建設(shè)。據(jù)規(guī)劃，到２０２０年，要建設(shè)城市綜合管逡逑廊１００００ｋｍ，建成一批具有國際先進(jìn)水平的地下綜合管廊并投入運(yùn)營Ｗ。逡逑１逡逑

位論文邐非均勻地基下地下綜合管廊受原位試驗(yàn)逡逑簡介逡逑題來源于湖南省省級工程建設(shè)新技術(shù)研發(fā)與軟科學(xué)研宄計(jì)劃項(xiàng)Ｓ００７１１／２０１８－４２５５７）：單艙矩形綜合管廊立式預(yù)制及拼裝成套施（申報(bào)單位為通號建設(shè)集團(tuán)有限公司、中南林業(yè)科技大學(xué)）。吉首市某地下綜合管廊市政工程項(xiàng)目為依托，該項(xiàng)目是湖南省項(xiàng)目之一，具有先進(jìn)性、模范性。逡逑

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本文編號：2776705