叠合装配式综合管廊廊体拆分技术研究

对于地下综合管廊的建设,采用预制的形式是大势所趋。结合工程实践,分别从廊体结构拆分节点的钢筋连接、BIM碰撞检查以及重组后结构的整体性和防水性等3方面,对城市地下综合管廊的结构进行拆分技术研究。通过有限元模拟,对比分析了叠合装配式综合管廊和现浇混凝土综合管廊的混凝土应力、剪应力和钢筋应力云图以及极限承载力,同时对廊体结构拆分节点进行了进一步优化,提出了一种新型的叠合装配式管廊结构形式,并在工程中得到成功应用。     

地下综合管廊抗震措施研究

地下综合管廊在地震作用下,最易发生破坏的部位通常在角部且整体性也会受到一定程度的影响.实际工程中通常采用加腋和加减震层来提高管廊的抗震性能.基于ANSYS建立了三维有限元模型,系统论述了3种不同的管廊接头在设置加腋和减震层的情况下,地下综合管廊的动力响应.研究表明,适当的加腋高度能有效地解决管廊接头四壁的应力集中,而加腋和减震层的设置能有效降低管廊整体的应力水平.     

砂土地区多舱管廊结构抗震反应分析

地下综合管廊是城市生命线工程建设中一种现代化先进建设模式,发展地下综合管廊已成为现代城市可持续发展的重要方向。利用反应加速度法和反应位移法,基于有限元计算方法对砂土地区多舱管廊结构进行横向抗震计算,分析了在2种方法下多舱管廊的地震动力响应特征,比较了2种方法在相同工况下的适用性。分析结果表明,在多舱管廊结构抗震分析中2种方法具有不同的计算精度;多舱管廊结构的危险位置为结构内部左侧中柱与结构底板左侧;反应加速度法在砂土地区多舱管廊结构抗震中适用性更好。     

装配式城市综合管廊结构抗震性能分析

为了研究预制装配式城市综合管廊结构的抗震性能,采用有限单元法及数值模拟的方法,运用有限元分析软件ABAQUS对单仓装配式城市综合管廊抗震性能进行了数值模拟分析.结果表明,管廊模型的最大应力位置为管廊前后的接头部位,在管廊结构抗震设计时,应重点考虑接头部位,在实际工况中可以通过适当加大管廊尺寸来方便后期施工检修工作.     

浅埋预制钢波纹管城市综合管廊抗震性能研究

针对浅埋预制钢波纹管城市综合管廊工程实例,利用时程分析法分析管廊抗震性能,并与振动台模型试验结果进行对比。研究结果表明,振动台试验与数值模拟得到的加速度时程吻合较好,加速度放大系数及傅里叶幅值谱规律一致,验证了有限元模型的合理性;在地震作用下,管廊结构和土体加速度傅里叶幅值谱几乎相同,管廊结构地震响应服从于周围土体的地震响应,结构和土体之间存在显著的相互作用;管廊结构自身应力较小,即使在地震烈度为9度罕遇地震激励下,最大应力也远低于屈服强度,处于弹性状态;管廊的存在影响了土压力的分布,上覆回填土在管廊肩部附近应力最大;设计时应考虑结构与土的相互作用,以管廊周围土体的破坏作为主要控制因素,并在施工时重视回填土的质量控制。     

基于ABAQUS有限元模拟的综合管廊抗震数值分析

当前我国地下空间建设处于高速发展阶段,尤其是地下综合管廊建设。文章通过ABAQUS有限元软件,以某实际工程为案例,建立三维精细化有限元模型。通过观测综合管廊沿轴线方向相邻管环环间张开量、米塞斯应力云图以及不同观测点处的位移时程来分析地震作用下综合管廊的位移响应情况。结果表明:综合管廊在穿越土层交界位置处时,地震响应较大,应在此部位加强抗震设计。     

设置镦锚钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能

为研究使用镦头锚固钢筋的地下综合管廊墙板节点的抗震性能,对6个足尺墙板节点进行了低周往复荷载试验,考察了地下综合管廊墙板节点的承载能力、失效模式、滞回耗能能力、位移延性等抗震性能指标,将现浇墙板节点试件与叠合装配式墙板节点试件的试验结果进行对比,分析了镦锚钢筋锚固长度的合理取值,采用有限元程序建立节点的精细有限元模型,验证了其正确性。结果表明:设置镦头钢筋锚固的叠合装配式节点具有与现浇节点大致相当的承载能力,位移延性及耗能能力相对较好,叠合装配式节点能达到与现浇节点相近的抗震性能要求。镦头钢筋锚固长度采用0.5labE时,地下综合管廊墙板节点试件抗震性能满足抗震设计要求,随着镦锚钢筋锚固长度的减小,墙板节点的承载能力和变形能力逐渐下降,延性及耗能能力逐渐降低;叠合装配式节点在低周往复加载下,预制叠合面缝隙开展较大,节点核心区混凝土易发生破坏,在实际工程中需采取必要的加强措施,加强节点区连接构造措施。     

燃气爆炸荷载作用下地下综合管廊动力响应

地下综合管廊在城市化建设中扮演着重要角色,其安全是城市正常运营的重要保障.依托工程实例,采用有限元软件ABAQUS建立管廊–土相互作用模型,分析管廊在燃气爆炸荷载作用下的动力响应和抗爆性能,进一步分析爆炸荷载的峰值和持时对地下管廊抗爆性能的影响.结果表明,燃气爆炸荷载作用下,管廊内墙的响应最大,且燃气爆炸荷载负压对管廊...     

穿越地裂缝带的地下综合管廊结构应力预测研究

地裂缝活动使得地下综合管廊结构应力不断增大,进而达到混凝土抗拉、抗压强度设计值,造成管廊结构的破坏。因此,以西安幸福林带地下综合管廊工程为研究载体,基于有限元数值模拟综合管廊应力分析结果,建立适当的结构应力与地裂缝错动量之间的预测模型,对结构应力规律进行预测。研究表明:地下综合管廊与地裂缝斜交66°和正交时,综合管廊结构最大主应力出现在管廊下盘位置;采用二次曲线指数平滑法,将α=0.9作为平滑系数对地下综合管廊结构应力构建预测模型进行预测时,预测结果相对误差均小于5%,可达到较为理想的预测效果。该研究成果对地裂缝活动下地下综合管廊结构安全稳定性的有效保证具有重要的意义。     

地下综合管廊新型抗震支墩动力学特性研究

为降低地震对城市地下综合管廊内部管道运营安全的影响,设计了两种新型抗震支墩并建立了围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的动力有限元模型;在地震波作用下,对围岩-管廊支墩体系进行了动力学特性数值模拟分析和时程分析。动力学特性数值模拟分析结果表明:围岩-管廊传统支墩体系和围岩-管廊抗震支墩体系的前10阶固有频率均较低,受地震波影响易产生共振,影响管线的安全;结构体系的固有频率不受内部支墩结构和布置形式的影响,可以根据技术要求改变支墩形式,提高其抗震性能。动力时程分析结果表明:与传统支墩体系相比,抗震支墩A体系中管道的最大应力、最大加速度和最大位移分别降低了62%、45%、52%;抗震支墩B体系中则降低了51%、31%、36%,两种新型抗震支墩的抗震性能均显著优于普通支墩,能有效保障管线在地震作用下的安全性。     

地下车站结构地震时程响应分析

地铁地下结构的抗震研究对于提高城市的防灾能力具有十分重要的意义。本文采用MIDAS GTS NX有限元分析软件建立某两层两跨地下车站结构的三维有限元计算模型,利用动力时程分析法对地下车站结构在三种地震波激励下的位移和内力响应进行计算分析。研究结果表明结构具有良好的抗震性能,中柱的地震响应比其它位置大,是整体结构的抗震薄弱部位,有必要对其加强抗震设计。     

城市地下综合管廊抗震措施研究

城市地下综合管廊是保障城市正常运行的重要基础设施和生命线工程,一旦遭受地震破坏,将给社会带来巨大灾害和经济损失,因此应充分考虑抗震问题,采取有效的抗震措施,提高结构的整体抗震能力。以湖北省黄石市大冶湖生态核心区地下综合管廊PPP项目为例,针对该工程管廊采用预制拼装工艺及抗震要求,介绍和总结了所采取的地下管廊结构抗震具体施工措施:预制管廊本体表面抗震构造措施、预制管廊节段间抗震缝构造措施、纵向管廊与竖向进出口连接缝抗震构造措施、管廊内管道抗震构造措施,以期为类似项目施工提供借鉴。     

非一致地震激励下方形单仓管廊动力响应分析

单仓管廊作为浅埋式细长结构,其抗震性能对于生命线工程的安全性和城市的稳定有着不可忽视的作用。基于三维有限单元法,建立了土-管廊结构动力非线性相互作用模型,针对常见的预制平口连接、预制企口连接和现浇式连接进行模态分析,得到了其自振频率和变形特征;分析非一致地震激励下三种管廊结构的动力响应,指出管廊廊身应力和位移的分布规律及其破坏部位;重点研究管廊接头(或伸缩缝)的地震响应,通过对比三种接头形式的加速度和应力分布规律,发现管廊接头是管廊抗震设防的关键部位,不仅容易出现应力集中,而且接头两侧的位移差和加速度差响应差异显著。通过数值模拟和对比分析得出了三种管廊的破坏模式和潜在的安全隐患。     

地震作用下跨地裂缝的地下综合管廊动力响应研究

以西安市幸福林带地下综合管廊项目为例,采用了Abaqus有限元软件对跨地裂缝的地下综合管廊结构进行动力时程分析,找出了跨地裂缝管廊结构在地震作用下的动力响应规律。结果表明:在地震作用下,跨地裂缝的管廊结构底板加速度响应和位移响应显著,应力集中现象更明显,易出现破坏,尤其是在地裂缝附近的管廊结构反应更加剧烈;处于场地上盘的管廊结构会发生沉降,处于场地下盘的管廊结构会出现脱空,管廊结构随着土体的变形而发生相应的变形;随着地震强度增大,管廊结构的竖向位移也随之增大,且低频成分较多的地震波对结构的破坏更严重。     

8度区地下综合管廊地震反应与抗震分析

作为集约化的现代城市基础设施,地下综合管廊弥补了直线埋管法的一些不足,是城市化发展的必然选择。目前,越来越多的城市开始建设地下综合管廊,而工程的地震反应以及抗震分析对整个工程的重要性不言而喻。论文主要介绍了沙丙路地下综合管廊工程的地震反应,并进行了抗震分析。     

基于ABAQUS的某地下综合管廊主体结构受力性能分析

针对郑州市某地下与下沉道路一体化构建且含梁柱结构的综合管廊实际工程,考虑各种工况的荷载组合,采用有限元软件ABAQUS对所设计的综合管廊主体结构整体及相关构件进行受力性能分析。结果表明:结构整体变形及构件挠度较小,满足正常使用要求;结构多处混凝土的最大拉应力超过了轴心抗拉强度标准值;荷载工况1-1和工况2作用下结构顶板和框架柱节点处于最不利受力状态,该处框架柱混凝土压应力大于设计强度,说明原设计该节点不满足设计要求;钢筋的最大应力均小于设计强度。根据分析结果,建议增大顶板和框架柱节点处腋板的尺寸,以保证管廊的安全性,为此类综合管廊的设计和施工提供参考。     

基于耐震时程分析法的地下结构抗震性能评价

耐震时程分析法是基于给定的目标反应谱构造地震动强度随持时不断增大的人工加速度时程曲线,并用于工程结构非线性动力时程分析,有效反映结构从弹性进入塑性直至发生破坏的全过程,进而对结构抗震性能进行综合评价。为研究该方法在地下结构抗震性能评价中的适用性,以大开地铁车站为原型,建立土–地下结构相互作用有限元模型,基于中国抗震规范的设计反应谱生成3条耐震加速度时程曲线作为地震输入,同时选择15条天然地震动进行增量动力分析,对比研究了地铁车站的地震响应特征。研究结果表明:耐震时程分析结果处于增量动力分析结果的包络线之内,并与增量动力分析结果的均值曲线吻合较好,因此,耐震时程分析方法可以作为地下结构进行抗震性能评价的一种新的高效率方法;此外,场地基本自振周期对应的加速度反应谱强度比输入地震动峰值加速度更适合作为预测地下结构地震响应的地震动强度指标。     

串/并联运行下能源管廊相对热效率及热致应力现场试验

依托南京雨花台区软件谷杆线迁移地下综合管廊工程,在管廊的底板、侧板及顶板内埋设换热管形成能源管廊,并通过恒定输入功率加热循环液体,对明挖施工能源管廊的换热规律进行现场试验; 实测能源管廊的换热系统进/出口水温、底板温度及热致应力等变化规律,初步探讨并联和串联的能源管廊段连接形式下,系统运行过程中的相对热效率及热致应力响应性能,以及能源管廊段运行过程中对周围管廊段结构造成的影响。结果表明:试验条件下并联和串联运行下能源管廊的相对线热效率分别为39.68、31.27 kW?m^-1,并联较串联运行模式提高了约26.9%,即并联运行的换热性能相对较好; 并联和串联运行过程中底板产生的最大轴向热致应力分别为1.30、1.24 MPa(两者相差小于10%),由于叠加效应,邻近管廊段产生0.33 MPa的最大压应力,对地下综合管廊结构安全性的影响较小; 相关结论可为依托城市地下综合管廊开展能源管廊或隧道的设计和计算提供参考。     

不同建造方式管廊结构振动台模型试验研究

为探究地下综合管廊腋角高度、建造方式对管廊结构加速度、层间位移、钢筋应变影响,完成管廊模型地震响应振动台试验。设计4个相似比为1/6的管廊模型,在El Centro波作用下通过输入不同的频率、幅值,研究不同参数对管廊动力响应影响。研究结果表明:增大腋角高度对管廊结构加速度的作用易受到管廊结构本身及周围土体非线性的影响;腋角高度对装配式管廊影响大,增大相同腋角高度装配式管廊结构的层间位移降低30%～50%,而整浇式管廊降低10%～30%;在强震时建造形式对加速度及管廊顶板、底板的层间位移影响均较大;增加腋角高度,两种管廊钢筋应变均变小,装配式管廊变化大;装配式管廊钢筋应变大于整浇式管廊钢筋应变。     

多工况下地裂缝活动对地下综合管廊受力特性影响研究

地下综合管廊在地裂缝区域的施工与运营过程中会出现诸多问题。因此基于西安市幸福林带地下综合管廊项目穿越F5地裂缝段,通过有限元建模分析了不同管廊结构截面形式在正交与斜交工况下的管廊结构应力响应。分析结果表明,斜交工况下地裂缝活动会导致管廊结构产生弯曲与扭转,拉应力大于正交工况。此外"平舱"型管廊截面的大舱与小舱交界位置由于应力集中原因,受地裂缝活动影响会产生更大的拉应力,在施工与运营过程中应加强监测,做好加固处理。