預制綜合管廊地震響應分析
發(fā)布時間:2022-12-05 19:09
綜合管廊亦稱共同溝,是將給排水、電纜、通訊、燃氣、熱力等市政管線集中敷設的地下結(jié)構(gòu),是一種高度集約化的城市基礎設施,是解決今后城市發(fā)展過程中管線與空間矛盾的有效措施。隨著我國的飛速發(fā)展,目前針對綜合管廊的推進和建設得到了大力支持。然而,針對綜合管廊的抗震設計,我國并沒有專門的抗震設計規(guī)范,而且目前對綜合管廊的抗震研究,鮮有針對帶接頭的預制綜合管廊進行地震響應分析。本文為了深入分析帶接頭的預制綜合管廊結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的響應,通過數(shù)值模擬建立了合理的綜合管廊三維有限元模型,進行了預制綜合管廊的地震響應分析,研究了預制綜合管廊在是否考慮接頭影響以及在不同接頭模擬方法下的響應特征,通過總結(jié)響應特征為綜合管廊的抗震設計提出合理建議。本文的主要研究內(nèi)容包括:1)闡述了國內(nèi)外綜合管廊的發(fā)展概況,總結(jié)了綜合管廊的震害特點、抗震研究方法及研究現(xiàn)狀;針對綜合管廊數(shù)值模擬的方法,分別對混凝土損傷本構(gòu)模型、土體本構(gòu)模型、土-結(jié)接觸面理論、三維人工邊界條件及相應地震動輸入方法等理論進行了詳細的闡述;2)基于ABAQUS大型有限元軟件,結(jié)合已有研究成果,確定了數(shù)值模擬的相關參數(shù),并參考實際綜合管廊工程,通過數(shù)...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究課題背景及意義
1.2 綜合管廊發(fā)展概況
1.2.1 國外綜合管廊發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)綜合管廊發(fā)展概況
1.3 綜合管廊震害特點、抗震研究方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 綜合管廊震害特點
1.3.2 綜合管廊抗震研究方法
1.3.3 綜合管廊抗震研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 預制綜合管廊數(shù)值模擬基本理論
2.1 引言
2.2 材料本構(gòu)模型
2.2.1 土體本構(gòu)模型
2.2.2 混凝土損傷本構(gòu)模型
2.3 粘彈性人工邊界條件及地震動輸入
2.3.1 粘彈性人工邊界
2.3.2 基于粘彈性人工邊界條件下的地震動輸入方法
2.4 土-結(jié)構(gòu)接觸面模擬
2.5 預制綜合管廊接頭的模擬
2.6 本章小結(jié)
第三章 預制綜合管廊有限元模型的建立
3.1 引言
3.2 模型尺寸的確定
3.3 材料本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.1 土體本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.2 混凝土損傷本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.3 鋼筋本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.4 管道材料參數(shù)的確定
3.4 人工邊界條件及近場范圍的確定
3.4.1 近場范圍的確定
3.4.2 人工邊界條件參數(shù)的確定
3.5 接觸的設置
3.6 地震動的輸入
3.7 預制綜合管廊接頭的模擬
3.8 單元尺寸及網(wǎng)格劃分
3.9 本章小結(jié)
第四章 整體建模式綜合管廊的地震響應分析
4.1 引言
4.2 橫向地震作用下的地震響應分析
4.2.1 加速度反應分析
4.2.2 位移反應分析
4.2.3 管道應力分析
4.2.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.3 軸向地震作用下的地震響應分析
4.3.1 加速度反應分析
4.3.2 位移反應分析
4.3.3 管道應力分析
4.3.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.4 豎向地震作用下的地震響應分析
4.4.1 加速度反應分析
4.4.2 位移反應分析
4.4.3 管道應力分析
4.4.4 混凝土損傷分析
4.5 組合地震作用下的地震響應分析
4.5.1 加速度反應分析
4.5.2 位移反應分析
4.5.3 管道應力分析
4.5.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.6 地震動差異對綜合管廊地震響應的影響
4.6.1 加速度反應分析
4.6.2 位移反應分析
4.6.3 管道應力分析
4.6.4 混凝土損傷分析
4.7 管道與支座接觸差異對管道響應的影響
4.7.1 管道加速度反應分析
4.7.2 管道應力分析
4.8 本章小節(jié)
第五章 帶接頭綜合管廊的地震響應分析
5.1 引言
5.2 加速度反應分析
5.3 位移反應分析
5.4 管道應力分析
5.5 混凝土損傷分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士期間發(fā)表文章
攻讀碩士期間參與的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市綜合管廊發(fā)展趨勢研究[J]. 白海龍. 中國市政工程. 2015(06)
[2]城市地下綜合管廊發(fā)展及應用探討[J]. 施衛(wèi)紅. 中外建筑. 2015(12)
[3]國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J]. 于晨龍,張作慧. 建設科技. 2015(17)
[4]液化土中地下綜合管廊的地震響應分析初探[J]. 楊劍,王恒棟. 地下空間與工程學報. 2013(S1)
[5]蘆山7.0級地震燃氣系統(tǒng)震害分析[J]. 葉飛,郭恩棟,劉金龍,劉如山,林均岐,劉智. 自然災害學報. 2013(05)
[6]深水超長沉管隧道接頭及止水帶地震響應[J]. 劉鵬,丁文其,楊波. 同濟大學學報(自然科學版). 2013(07)
[7]地下結(jié)構(gòu)工程抗震分析方法綜述[J]. 白廣斌,趙杰,汪宇. 防災減災學報. 2012(01)
[8]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[9]非一致地震激勵地下綜合管廊振動臺模型試驗研究(Ⅲ)——數(shù)值模擬[J]. 蔣錄珍,陳雋,李杰. 地震工程與工程振動. 2010(03)
[10]非一致地震激勵地下綜合管廊振動臺模型試驗研究(Ⅱ)——試驗結(jié)果[J]. 陳雋,史曉軍,李杰. 地震工程與工程振動. 2010(02)
博士論文
[1]近場波動有限元模擬的應力型時域人工邊界條件及其應用[D]. 趙密.北京工業(yè)大學 2009
[2]地下綜合管廊地震反應分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟大學 2007
[3]復雜場地的土層地震反應分析[D]. 潘旦光.同濟大學 2003
碩士論文
[1]典型綜合管廊體系地震響應分析[D]. 劉述虹.中國地震局工程力學研究所 2016
[2]考慮接頭力學特性的盾構(gòu)隧道地震響應分析[D]. 王洪龍.天津大學 2012
[3]廣州洲頭咀沉管隧道接頭影響的動力分析[D]. 李丹.暨南大學 2006
[4]城市地下工程結(jié)構(gòu)抗震分析研究[D]. 朱彬.西安科技大學 2005
[5]粘彈性人工邊界及其與透射人工邊界的比較研究[D]. 趙密.北京工業(yè)大學 2004
[6]沉管隧道抗震數(shù)值分析[D]. 陳貴紅.西南交通大學 2002
本文編號:3710194
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究課題背景及意義
1.2 綜合管廊發(fā)展概況
1.2.1 國外綜合管廊發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)綜合管廊發(fā)展概況
1.3 綜合管廊震害特點、抗震研究方法及研究現(xiàn)狀
1.3.1 綜合管廊震害特點
1.3.2 綜合管廊抗震研究方法
1.3.3 綜合管廊抗震研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 預制綜合管廊數(shù)值模擬基本理論
2.1 引言
2.2 材料本構(gòu)模型
2.2.1 土體本構(gòu)模型
2.2.2 混凝土損傷本構(gòu)模型
2.3 粘彈性人工邊界條件及地震動輸入
2.3.1 粘彈性人工邊界
2.3.2 基于粘彈性人工邊界條件下的地震動輸入方法
2.4 土-結(jié)構(gòu)接觸面模擬
2.5 預制綜合管廊接頭的模擬
2.6 本章小結(jié)
第三章 預制綜合管廊有限元模型的建立
3.1 引言
3.2 模型尺寸的確定
3.3 材料本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.1 土體本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.2 混凝土損傷本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.3 鋼筋本構(gòu)及參數(shù)的確定
3.3.4 管道材料參數(shù)的確定
3.4 人工邊界條件及近場范圍的確定
3.4.1 近場范圍的確定
3.4.2 人工邊界條件參數(shù)的確定
3.5 接觸的設置
3.6 地震動的輸入
3.7 預制綜合管廊接頭的模擬
3.8 單元尺寸及網(wǎng)格劃分
3.9 本章小結(jié)
第四章 整體建模式綜合管廊的地震響應分析
4.1 引言
4.2 橫向地震作用下的地震響應分析
4.2.1 加速度反應分析
4.2.2 位移反應分析
4.2.3 管道應力分析
4.2.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.3 軸向地震作用下的地震響應分析
4.3.1 加速度反應分析
4.3.2 位移反應分析
4.3.3 管道應力分析
4.3.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.4 豎向地震作用下的地震響應分析
4.4.1 加速度反應分析
4.4.2 位移反應分析
4.4.3 管道應力分析
4.4.4 混凝土損傷分析
4.5 組合地震作用下的地震響應分析
4.5.1 加速度反應分析
4.5.2 位移反應分析
4.5.3 管道應力分析
4.5.4 綜合管廊混凝土損傷分析
4.6 地震動差異對綜合管廊地震響應的影響
4.6.1 加速度反應分析
4.6.2 位移反應分析
4.6.3 管道應力分析
4.6.4 混凝土損傷分析
4.7 管道與支座接觸差異對管道響應的影響
4.7.1 管道加速度反應分析
4.7.2 管道應力分析
4.8 本章小節(jié)
第五章 帶接頭綜合管廊的地震響應分析
5.1 引言
5.2 加速度反應分析
5.3 位移反應分析
5.4 管道應力分析
5.5 混凝土損傷分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士期間發(fā)表文章
攻讀碩士期間參與的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市綜合管廊發(fā)展趨勢研究[J]. 白海龍. 中國市政工程. 2015(06)
[2]城市地下綜合管廊發(fā)展及應用探討[J]. 施衛(wèi)紅. 中外建筑. 2015(12)
[3]國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J]. 于晨龍,張作慧. 建設科技. 2015(17)
[4]液化土中地下綜合管廊的地震響應分析初探[J]. 楊劍,王恒棟. 地下空間與工程學報. 2013(S1)
[5]蘆山7.0級地震燃氣系統(tǒng)震害分析[J]. 葉飛,郭恩棟,劉金龍,劉如山,林均岐,劉智. 自然災害學報. 2013(05)
[6]深水超長沉管隧道接頭及止水帶地震響應[J]. 劉鵬,丁文其,楊波. 同濟大學學報(自然科學版). 2013(07)
[7]地下結(jié)構(gòu)工程抗震分析方法綜述[J]. 白廣斌,趙杰,汪宇. 防災減災學報. 2012(01)
[8]ABAQUS中的混凝土塑性損傷模型[J]. 張戰(zhàn)廷,劉宇鋒. 建筑結(jié)構(gòu). 2011(S2)
[9]非一致地震激勵地下綜合管廊振動臺模型試驗研究(Ⅲ)——數(shù)值模擬[J]. 蔣錄珍,陳雋,李杰. 地震工程與工程振動. 2010(03)
[10]非一致地震激勵地下綜合管廊振動臺模型試驗研究(Ⅱ)——試驗結(jié)果[J]. 陳雋,史曉軍,李杰. 地震工程與工程振動. 2010(02)
博士論文
[1]近場波動有限元模擬的應力型時域人工邊界條件及其應用[D]. 趙密.北京工業(yè)大學 2009
[2]地下綜合管廊地震反應分析與抗震可靠性研究[D]. 岳慶霞.同濟大學 2007
[3]復雜場地的土層地震反應分析[D]. 潘旦光.同濟大學 2003
碩士論文
[1]典型綜合管廊體系地震響應分析[D]. 劉述虹.中國地震局工程力學研究所 2016
[2]考慮接頭力學特性的盾構(gòu)隧道地震響應分析[D]. 王洪龍.天津大學 2012
[3]廣州洲頭咀沉管隧道接頭影響的動力分析[D]. 李丹.暨南大學 2006
[4]城市地下工程結(jié)構(gòu)抗震分析研究[D]. 朱彬.西安科技大學 2005
[5]粘彈性人工邊界及其與透射人工邊界的比較研究[D]. 趙密.北京工業(yè)大學 2004
[6]沉管隧道抗震數(shù)值分析[D]. 陳貴紅.西南交通大學 2002
本文編號:3710194
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