上下分體預(yù)制裝配式綜合管廊地震響應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 20:01
地下綜合管廊能夠?yàn)槌鞘械叵鹿芫的安全運(yùn)營(yíng)提供保障,已經(jīng)得到了國(guó)家的高度重視。與現(xiàn)澆式綜合管廊相比,預(yù)制裝配式綜合管廊具有質(zhì)量保證率高、建設(shè)工期短、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。但是,目前綜合管廊的地震響應(yīng)研究大多數(shù)僅針對(duì)現(xiàn)澆式綜合管廊,對(duì)預(yù)制裝配式綜合管廊的地震響應(yīng)的研究相對(duì)缺乏。本文在前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,以廣州市天河區(qū)智慧城綜合管廊工程為背景,采用數(shù)值模擬的研究手段,對(duì)上下分體預(yù)制裝配式綜合管廊的地震響應(yīng)進(jìn)行研究。本文的主要研究工作如下:(1)建立上下分體預(yù)制裝配式綜合管廊三維精細(xì)化模型,對(duì)預(yù)制管廊的橫向地震響應(yīng)進(jìn)行分析,探討了回填土質(zhì)量、雙向地震動(dòng)、地震波頻譜特征、頂板埋深和橫向接頭位置等因素對(duì)預(yù)制管廊地震響應(yīng)的影響規(guī)律,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出相關(guān)建議,為工程設(shè)計(jì)和施工提供參考。(2)建立預(yù)制裝配式綜合管廊縱向接頭剛度計(jì)算數(shù)值模型,求解了預(yù)制管廊的縱向接頭剛度。在此基礎(chǔ)上,以彈簧單元模擬縱向接頭,建立了預(yù)制管廊縱向分析的簡(jiǎn)化模型。(3)基于縱向分析模型,利用反應(yīng)位移法對(duì)預(yù)制裝配式綜合管廊的縱向地震響應(yīng)進(jìn)行分析,探討了縱向接頭剛度對(duì)預(yù)制管廊地震響應(yīng)的影響,分析了不同設(shè)防烈度下...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下綜合管廊示意圖
第一章 緒論可以通過(guò)地基加固、選址時(shí)避開(kāi)斷層等措施進(jìn)行預(yù)防,且本文主要討論土層變形引起地下結(jié)構(gòu)的變形,因此在此不做過(guò)多闡述。于地震波地震波的和地表土層及面波之間相互作用的復(fù)雜性,地震作用十分復(fù)雜。為了便于工程應(yīng)用,這些復(fù)雜的變形模式被簡(jiǎn)化為單一的主起的地下結(jié)構(gòu)的變形反應(yīng)一般可以分解為如下幾種基本模式[8]:1)軸向拉壓變形:當(dāng)縱波沿隧道軸向傳播或者橫波垂直于隧道軸向傳播生軸向拉壓變形,如圖 1-2 (a) 所示。2)橫向彎曲變形:當(dāng)縱波垂直于隧道軸向傳播或橫波沿隧道軸向傳播時(shí)橫向彎曲變形,如圖 1-2 (b) 所示。3)橫截面內(nèi)的剪切變形:當(dāng)橫波由基巖向地面?zhèn)鞑r(shí),橫波在不同深度變形幅值存在差異,引起隧道橫斷面內(nèi)產(chǎn)生剪切變形,如圖 1-2 (c) 所示
圖 2-1 主應(yīng)力空間及 π平面上的屈服準(zhǔn)則.3 動(dòng)力邊界用數(shù)值模擬的方法研究土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用問(wèn)題時(shí),由于振動(dòng)或者波動(dòng)要向無(wú)處傳播,而計(jì)算所選取的區(qū)域卻是有限的,因此必須考慮如何解決能量向無(wú)限遠(yuǎn)射的問(wèn)題。如果僅把在動(dòng)力模型的截?cái)噙吔缭O(shè)置為靜力約束邊界,動(dòng)力計(jì)算時(shí)產(chǎn)應(yīng)力波會(huì)在截?cái)噙吔缟习l(fā)生反射,并與入射波形成干涉,這與應(yīng)力波在邊界的實(shí)用效果不符。對(duì)于如何消除地震波在模型邊界上的反射對(duì)地下結(jié)構(gòu)本身動(dòng)力產(chǎn)生的影響,目要有兩種解決辦法[66]:一是將模型范圍取得足夠大,使得反射地震波能量從模型傳播到地下結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)距離過(guò)程中因巖土介質(zhì)內(nèi)部的阻尼作用而大部分得到損耗。做需要耗費(fèi)大量的計(jì)算資源,計(jì)算時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)。二是在模型邊界引入人工邊Artificial Boundary Condition)。這種人工邊界保證穿出整個(gè)人工邊界的外行波滿
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同埋深處土質(zhì)場(chǎng)地地下結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力變化規(guī)律[J]. 董正方,朱紅云,蔡寶占,閆超. 工程抗震與加固改造. 2017(05)
[2]預(yù)制裝配式地鐵車(chē)站單榫槽式接頭抗彎剛度影響因素分析[J]. 李習(xí)偉,劉強(qiáng). 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(08)
[3]軟土地鐵結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析[J]. 周海祚,鄭剛,李笑穹,張富有. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(04)
[4]地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析擬靜力法與動(dòng)力非線性時(shí)程法的比較[J]. 洑旭江,常素萍,陳國(guó)興. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(01)
[5]非一致地震激勵(lì)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)
[6]盾構(gòu)襯砌管片接頭內(nèi)力–變形統(tǒng)一模型及試驗(yàn)分析[J]. 朱合華,黃伯麒,李曉軍,橋本正. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]沉管隧道大比尺管節(jié)接頭壓彎試驗(yàn)研究[J]. 蕭文浩,徐國(guó)平,禹海濤,袁勇. 結(jié)構(gòu)工程師. 2014(05)
[8]合金元素對(duì)高強(qiáng)PC鋼棒力學(xué)性能的影響[J]. 張飛鵬,董海鵬,李永現(xiàn),毛偉吉,王成彪. 金屬熱處理. 2014(01)
[9]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(bào). 2013(S1)
[10]不同埋深矩形隧道地震響應(yīng)的離心振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 劉鴻哲,黃茂松. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
博士論文
[1]地震波作用下地下隧洞結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 張鴻.北京科技大學(xué) 2015
[2]地下結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震分析方法及性能指標(biāo)研究[D]. 王文暉.清華大學(xué) 2013
[3]城市地鐵地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 趙冬冬.清華大學(xué) 2013
[4]淺埋地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王文沛.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]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
[6]地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及其與地表建筑的影響研究[D]. 何偉.大連理工大學(xué) 2011
[7]山嶺隧道地震動(dòng)力響應(yīng)及減震措施研究[D]. 李育樞.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]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
[2]盾構(gòu)隧道管片縱向接頭的非線性對(duì)隧道地震反應(yīng)的影響研究[D]. 王翔鷹.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2013
[3]盾構(gòu)隧道縱向抗震性能研究及數(shù)值模擬[D]. 陳忠津.中南大學(xué) 2013
[4]高水壓盾構(gòu)隧道整環(huán)管片的力學(xué)特性研究[D]. 唐長(zhǎng)東.華南理工大學(xué) 2012
[5]地下鐵道地震動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 李婕.西南交通大學(xué) 2010
[6]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
本文編號(hào):2903823
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
地下綜合管廊示意圖
第一章 緒論可以通過(guò)地基加固、選址時(shí)避開(kāi)斷層等措施進(jìn)行預(yù)防,且本文主要討論土層變形引起地下結(jié)構(gòu)的變形,因此在此不做過(guò)多闡述。于地震波地震波的和地表土層及面波之間相互作用的復(fù)雜性,地震作用十分復(fù)雜。為了便于工程應(yīng)用,這些復(fù)雜的變形模式被簡(jiǎn)化為單一的主起的地下結(jié)構(gòu)的變形反應(yīng)一般可以分解為如下幾種基本模式[8]:1)軸向拉壓變形:當(dāng)縱波沿隧道軸向傳播或者橫波垂直于隧道軸向傳播生軸向拉壓變形,如圖 1-2 (a) 所示。2)橫向彎曲變形:當(dāng)縱波垂直于隧道軸向傳播或橫波沿隧道軸向傳播時(shí)橫向彎曲變形,如圖 1-2 (b) 所示。3)橫截面內(nèi)的剪切變形:當(dāng)橫波由基巖向地面?zhèn)鞑r(shí),橫波在不同深度變形幅值存在差異,引起隧道橫斷面內(nèi)產(chǎn)生剪切變形,如圖 1-2 (c) 所示
圖 2-1 主應(yīng)力空間及 π平面上的屈服準(zhǔn)則.3 動(dòng)力邊界用數(shù)值模擬的方法研究土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用問(wèn)題時(shí),由于振動(dòng)或者波動(dòng)要向無(wú)處傳播,而計(jì)算所選取的區(qū)域卻是有限的,因此必須考慮如何解決能量向無(wú)限遠(yuǎn)射的問(wèn)題。如果僅把在動(dòng)力模型的截?cái)噙吔缭O(shè)置為靜力約束邊界,動(dòng)力計(jì)算時(shí)產(chǎn)應(yīng)力波會(huì)在截?cái)噙吔缟习l(fā)生反射,并與入射波形成干涉,這與應(yīng)力波在邊界的實(shí)用效果不符。對(duì)于如何消除地震波在模型邊界上的反射對(duì)地下結(jié)構(gòu)本身動(dòng)力產(chǎn)生的影響,目要有兩種解決辦法[66]:一是將模型范圍取得足夠大,使得反射地震波能量從模型傳播到地下結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)距離過(guò)程中因巖土介質(zhì)內(nèi)部的阻尼作用而大部分得到損耗。做需要耗費(fèi)大量的計(jì)算資源,計(jì)算時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)。二是在模型邊界引入人工邊Artificial Boundary Condition)。這種人工邊界保證穿出整個(gè)人工邊界的外行波滿
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同埋深處土質(zhì)場(chǎng)地地下結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力變化規(guī)律[J]. 董正方,朱紅云,蔡寶占,閆超. 工程抗震與加固改造. 2017(05)
[2]預(yù)制裝配式地鐵車(chē)站單榫槽式接頭抗彎剛度影響因素分析[J]. 李習(xí)偉,劉強(qiáng). 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(08)
[3]軟土地鐵結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析[J]. 周海祚,鄭剛,李笑穹,張富有. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(04)
[4]地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析擬靜力法與動(dòng)力非線性時(shí)程法的比較[J]. 洑旭江,常素萍,陳國(guó)興. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(01)
[5]非一致地震激勵(lì)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)
[6]盾構(gòu)襯砌管片接頭內(nèi)力–變形統(tǒng)一模型及試驗(yàn)分析[J]. 朱合華,黃伯麒,李曉軍,橋本正. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]沉管隧道大比尺管節(jié)接頭壓彎試驗(yàn)研究[J]. 蕭文浩,徐國(guó)平,禹海濤,袁勇. 結(jié)構(gòu)工程師. 2014(05)
[8]合金元素對(duì)高強(qiáng)PC鋼棒力學(xué)性能的影響[J]. 張飛鵬,董海鵬,李永現(xiàn),毛偉吉,王成彪. 金屬熱處理. 2014(01)
[9]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(bào). 2013(S1)
[10]不同埋深矩形隧道地震響應(yīng)的離心振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 劉鴻哲,黃茂松. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
博士論文
[1]地震波作用下地下隧洞結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特征研究[D]. 張鴻.北京科技大學(xué) 2015
[2]地下結(jié)構(gòu)實(shí)用抗震分析方法及性能指標(biāo)研究[D]. 王文暉.清華大學(xué) 2013
[3]城市地鐵地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 趙冬冬.清華大學(xué) 2013
[4]淺埋地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王文沛.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]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
[6]地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及其與地表建筑的影響研究[D]. 何偉.大連理工大學(xué) 2011
[7]山嶺隧道地震動(dòng)力響應(yīng)及減震措施研究[D]. 李育樞.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]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
[2]盾構(gòu)隧道管片縱向接頭的非線性對(duì)隧道地震反應(yīng)的影響研究[D]. 王翔鷹.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2013
[3]盾構(gòu)隧道縱向抗震性能研究及數(shù)值模擬[D]. 陳忠津.中南大學(xué) 2013
[4]高水壓盾構(gòu)隧道整環(huán)管片的力學(xué)特性研究[D]. 唐長(zhǎng)東.華南理工大學(xué) 2012
[5]地下鐵道地震動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 李婕.西南交通大學(xué) 2010
[6]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
本文編號(hào):2903823
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