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。     

非均匀场地节段预制综合管廊接头地震响应分析

为研究非均匀场地中节段预制综合管廊接头的地震动力响应,以某单舱预制综合管廊为例,首先建立三维精细化数值模型,对接头部位分别受拉伸、剪切、扭转和弯曲作用时的工况进行静力分析.然后将计算结果作为相邻管节间的连接参数,建立理想非均匀场地中土-管廊相互作用模型,并进行地震动力计算,分析不同地震作用方向和强度、不同土体交界面-接...     

单仓矩形综合管廊地震响应三维有限元分析及试验验证

地下综合管廊是城市生命线工程的重要组成部分,一旦遭受地震破坏不仅会造成直接的生命财产损失而且会导致严重的城市公共安全问题.目前国内外学者对地下管廊结构静力性能研究居多,对其动力及抗震性能研究还不够充分.本文采用有限元软件ABAQUS,建立了考虑钢筋影响的单室矩形综合管廊的三维有限元模型,并开展了不同强度地震波作用下管廊...     

地裂缝和地震耦合作用下地下综合管廊的三维动力分析

以西安幸福林带地下综合管廊项目为例,运用有限元软件Abaqus建立了管廊结构三维模型,并找出了地下综合管廊结构在地裂缝活动和地震耦合作用下的变形和应力分布规律。结果表明:在地裂缝活动较弱或无活动时,跨地裂缝管廊结构底板的加速度响应更显著,但随着沉降量的增大,结构的峰值加速度最大值出现位置由底板转向顶板;空间较大的舱室更易发生破坏,且中间位置(地裂缝附近处)的应力集中现象更加明显,逐渐向两端衰减;当地裂缝活动较大时,整体结构出现应力重分布,应力集中的位置发生转移。     

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。     

基于数值模拟的输水隧道地震响应分析

随着跨流域调水工程的大规模建设,对穿越在高烈度地震区的输水隧道的地震响应研究更加重要。基于ANSYS有限元软件,采用数值模拟方法,考虑流体与固体的动力耦合作用,建立了输水隧道二维数值计算模型,分别从输水隧道的位移、加速度、应力等三个方面进行地震响应分析。结果表明:在地震过程中,输水隧道和围岩是整体运动的,而且拱腰处的位移较大,衬砌各监测点的加速度相差不大,拱腰和墙脚位置的应力最大,这两个位置是输水隧道的薄弱位置。     

软土浅埋明挖隧道横向地震响应分析

以软土浅埋明挖隧道为研究对象,分别采用反应位移法和动力时程分析法,对隧道结构的抗震性能进行对比分析,探讨了反应位移法用于浅埋矩形隧道结构地震响应的适用性,对工程实践具有一定的参考意义。     

考虑地下管廊影响的结构地震响应分析与工程改进措施研究

城市地下管廊在修建后常常对上部的地面既有建筑在地震作用下的响应产生不利影响,在水平地震工况下,上部结构的不利影响相对无地下管廊影响的情况将被放大,甚至可能超出上部结构的正常使用范围.以某实际工程为背景,通过现行GB/T 51336—2018《地下结构抗震设计标准》建议的非线性时程分析方法分析上部建筑在地下管廊施工前后的...     

明挖综合管廊防水施工技术探析

随着市政综合管廊的普及、开发及利用,其社会效益和经济效益逐步显现,有助于城市地下空间的规划与开发,城市土地资源的高效利用,防水问题影响着综合管廊功能的使用和耐久性。结合实例阐述市政综合管廊明挖法防水施工技术的具体应用,根据结构特点和实际环境,对综合管廊的防水施工技术要点进行探析,对重点渗漏部位进行研究,对具体施工方法进行总结。综合管廊主体结构采用防水混凝土,加强变形缝、施工缝、穿墙管件等重点渗漏部位施工控制,并外包防水卷材加强防水,通过对试验段的渗漏检测,防水效果良好,满足地下工程二级防水要求。     

浅谈富水地区明挖现浇法综合管廊防水施工质量控制措施

随着智慧城市趋势化发展,城市地下空间的进一步开发与利用形成日趋显著的发展趋势,在此基础上城市综合管廊的建设得到了进一步推广与认可,本文结合惠州市政项目综合管廊施工过程中的总结,针对综合管廊防水施工质量问题进行分析,结合施工实际总结出防水施工质量问题的预防及处理措施。     

双仓综合管廊抗震性能模型试验研究

利用振动台试验系统,基于模型试验相似理论开展了双仓地下管廊的抗震性能试验研究。试验中,采用1952年Taft地震波作为输入地震波,并将其输入加速度峰值调整为0.2g,0.4g,0.8g和1.2g,以考虑不同PGA（peak ground acceleration）的影响。通过分析试验数据得知,管廊侧壁最大动土压力响应沿深度呈倒立“W”形分布,振动后管廊结构与周围土体之间的土压力场发生了改变;管廊侧壁土体中最大加速度响应随输入PGA增大而增大,沿深度整体呈减小趋势,加速放大系数为0.5~1.5;从加速度时程曲线和傅里叶谱来看,管廊侧壁结构与其周边土体的加速度响应基本一致,在15~30 Hz的频段土体中的振幅稍大于结构;地震过程中,结构拐角处产生较大的弯矩响应,且随输入PGA的增大而增大。同时结合ABAQUS数值软件开展了数值模拟研究,以和模型试验结果开展对比比较,结果表明试验结果具有较高的可靠性。     

明挖综合管廊下穿河道筑岛围堰施工技术

文章以北京新机场高速公路地下综合管廊穿越永兴河为例,根据地质水文条件、施工工期及安全要求,介绍了综合管廊下穿河道筑岛围堰技术的设计、材料选择和施工方法,有效满足了基坑开挖施工质量和安全要求,降低了工程施工安全风险,施工快速方便、造价低,具有较高工程实践价值。     

无柱大跨变截面地铁车站地震响应分析

以南宁某无柱大跨变截面地铁车站为工程背景,设计制作了合理相似比下的现浇无柱变截面地铁车站考虑土-结相互作用的振动台试验模型,选用El Centro地震波、Taft地震波和南宁人工地震波等,进行了多种工况下的模拟地震振动台试验,研究了考虑土-结相互作用时无柱大跨变截面地铁车站的抗震性能和抗震薄弱部位,总结了其地震响应的主要特点和一般规律。同时,还采用MIDAS/GTS有限元分析软件,建立了振动台试验模型的有限元分析模型,进行了考虑土-结相互作用时无柱大跨变截面地铁车站在多种地震响应下的有限元分析,探讨了这类结构在地震响应下的内力分布规律和地震响应特点,并与试验结果进行了对比。研究结果表明,不同加速度峰值地震波作用下,结构模型的加速度响应随着地震作用峰值加速度的增加而增大,且结构模型的应力响应随着地震作用强度的增大而增大。当同一加速度峰值地震波作用时,结构模型加速度响应为顶板大于中板大于底板,结构模型侧墙的相对位移响应随着结构模型高度的增大而增大。振动台试验中,结构模型裂缝主要集中在中板变截面和底板变截面与侧墙连接处,说明此处在地震作用时易发生震害,设计时应予以着重考虑。     

双向地震作用下浅埋砂土电力隧道动力响应分析

为了研究浅埋砂土地下电力隧道结构在双向地震作用下的行为反应,采用大型岩土软件FLAC3D对浅埋砂土地下电力隧道进行数值模拟。建立了双向地震作用下砂土电力电缆隧道的三维计算模型,地下水位为1m。计算了在水平和竖直地震荷载作用下,埋地电力隧道的动力响应,并对典型截面的典型点的加速度、位移、应力进行监测。计算结果表明,在上海人工地震波作用下,电力隧道结构水平残余位移10．9mm,竖向残余位移4．3mm,隧道结构产生的永久变形为11．7mm,隧道结构顶部和底部之间的水平相对位移3．6mm,竖向相对位移为4．3mm。地表水平残余变形几乎为0,竖向残余变形0．18mm。结构自振频率45Hz。隧道结构剪应力、主应力大小随着动荷载的输入应力幅变化很小,在1％左右;第一主应力和第三主应力的最大值在隧道侧壁C点。数值分析结果表明,在砂土地基下隧道产生剪切、拉伸破坏以及发生共振的可能性较小,侧壁是竖向抗震的薄弱环节。     

不同预紧力下预制综合管廊地震响应研究

为研究装配应力大小对综合管廊防水、受力、抗震性能等诸多方面的影响,分析了包头市某地下双舱综合管廊,建立不同装配应力下的综合管廊有限元模型,对管廊防水橡胶圈接触压力、结构受力以及结构位移变化进行研究。结果表明：装配应力的施加可以有效提高管廊防水性能,但橡胶圈接触压力受装配应力施加位置影响而伴随有分布不均匀的问题;管廊连接孔道部位在装配应力作用下会产生明显的应力集中现象;在地震动作用下随装配应力加大,结构竖向加速度峰值减小、水平向加速度峰值增大、管廊顶底板中部以及侧墙中部的峰值位移增大。     

交通荷载作用下承插式综合管廊的动力响应分析

为了解综合管廊在交通荷载下的力学响应特征,文中基于ABAQUS建立了承插式三维综合管廊模型。结果表明交通荷载对作用范围内两节管廊长度的上部结构响应较大,管廊埋深对插口影响较大而对承口影响较小,此外,承插口总体以受压为主,但倒角处拉应力幅值不可忽略。文中结果可为进一步研究交通荷载下管廊响应机理提供参考。     

大型地下洞室群地震响应分析的动力子模型法

 水电站地下洞室群埋深大,在动力分析时若将模型建至地表将使网格规模庞大,不利于分析效率的提高。提出适合于大型地下洞室群地震响应分析的动力子模型法。该方法将大范围、粗网格的地下地震波动场计算与小范围、细网格结构动力计算分开,分别建立粗网格和细网格模型进行分析。首先,根据深部基岩的地震波传播特性,采用幅值线性折减的方法对地表加速度时程向基岩深处推算,得到在模型底边界的加速度时程,再输入模型可算得大范围的地震波动场。其次,把结构计算模型边界节点放入波动场计算模型中插值,可获得计算模型边界条件,最后,完成地震荷载的输入。算例表明,推算所得模型底部加速度时程考虑工程具体条件,比规范规定的单一折减系数更能反映实际工程的地下地震动特性。同时,在地下洞室的地震响应分析中,地震波过早被地表反射或不考虑地震波的反射,都会对计算结果造成误差,动力子模型方法能够在保证计算结果精确性的同时,使细网格的计算模型不建至地表自由面,可显著缩减网格规模,提升动力计算效率。     

某明挖综合管廊结构预制拼装设计与施工

为提高预制拼装结构耐久性,并为大断面分块预制拼装结构的设计与施工做铺垫,以某软土地区明挖预制拼装管廊为例,介绍一种平口接头的新型预应力预制拼装结构,接缝防水采用三元乙丙橡胶垫。同时,还论述了适应于本预制拼装技术的施工工艺要点,及现场足尺拼装试验及水密性试验结果。结果表明,本工法接头可靠,具有较好的防水性能,可操作性强,可有效指导预制拼装综合管廊设计与施工,并且关键技术可在其他明挖地下结构如明挖隧道预制拼装中应用。     

预制装配式综合管廊模拟分析及结构优化设计

以绵阳市预制装配式综合管廊为研究对象,利用有限元软件,建立了三维实体模型,考虑了不同分片形式、连接方式、实际受荷情况,分析了其正常使用情况下的弯矩分布变化,并从舱室尺寸排布、增设腋角及改变顶板结构形式三个方面进行了优化设计.研究结果表明:该预制装配式综合管廊设计满足规范要求,但其结构存在进一步优化的空间;当三舱室等间距...