预制地下管廊内连续管道的纵向抗震分析

本文为研究预制地下管廊内连续管道的纵向抗震性能,在ABAQUS有限元平台构建了地基土-管廊-管道系统的精细化抗震分析模型,分析不同地震波入射角度下管廊-焊接钢管体系的地震响应。研究表明,随着地震波入射角度的增大,廊内焊接钢管的轴力逐渐增大,在入射角60°时达到峰值;剪力峰值随入射角增大呈现出先减小后增大的趋势,在入射角45°时最小,入射角0°时达到峰值;管道的弯矩峰值随地震波入射角增大逐渐减小,在入射角0°时达到峰值。     

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。     

预制装配式管廊横向接头力学性能数值分析

以广州市天河智慧城预制装配式管廊工程为背景,对上下分体节段管廊横向接头的受力进行数值分析.通过有限元分析,建立横向接头的等效模型,得到接头处抗弯刚度、抗剪刚度参数;以弹簧单元模拟,建立了考虑横向接头的管廊梁-弹簧简化模型,与整体框架模型进行对比分析,结果表明:装配力较小时,横向接头对管廊整体受力相当于铰的作用,能有效减...     

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。     

预制综合管廊-接头-场地土地震响应分析

为维护城市道路通畅、管道布局合理,新型地下结构预制综合管廊应用逐渐广泛。地震灾害可能会对综合管廊结构造成不可忽视的破坏,使城市经济发展和资源安全受到严重威胁。以福州市马尾区地下预制综合管廊项目为原型,采用双折线模型简化模拟综合管廊接头遇水膨胀橡胶的压缩曲线,不考虑结构与土体间的摩擦滑移,建立三维预制综合管廊-接头-场地土的地震动响应分析模型。首先考虑刚性连接和柔性连接的两种接头形式,研究不同接头连接刚度对综合管廊地震响应的影响;其次通过改变视波速大小实现行波效应,研究不同视波速下,不同预制标准节段长度拼接的综合管廊结构在不同接头位置的地震响应。结果表明,行波效应和预制标准节段长度变化均对预制综合管廊结构的地震响应存在显著影响,随着预制标准节段长度的增大,接头处的地震响应随之增大。     

承插式管廊接头位移和应力分析

为研究现浇地下综合管廊接头处在受力情况下的位移及应力分布规律,选取管廊承插式接头为代表,利用非线性有限元软件ABAQUS建立土-地下综合管廊结构数值模型,采用非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头,并将管廊节点划分实体单元。通过提取顶板和侧壁板截面节点的变形量,分析廊体及接头处节点发生位移的变化规律,并根据接头处在受力时的应力云图,得到接口节点的应力集中区域。     

预制综合管廊-接头-场地土地震响应分析

为维护城市道路通畅、管道布局合理,新型地下结构预制综合管廊应用逐渐广泛.地震灾害可能会对综合管廊结构造成不可忽视的破坏,使城市经济发展和资源安全受到严重威胁.以福州市马尾区地下预制综合管廊项目为原型,采用双折线模型简化模拟综合管廊接头遇水膨胀橡胶的压缩曲线,不考虑结构与土体间的摩擦滑移,建立三维预制综合管廊-接头-场地...     

综合管廊供水管道弯管支墩连接体系受力分析

随着综合管廊在我国的逐步实施,各种市政管道将逐步敷设于管廊中发挥其城市基础设施作用,其中作为带压管道代表的供水管道运营安全成为需要综合管廊系统重点关注的问题。本文针对综合管廊中供水管道支墩连体系接受力,从国内外对管道支墩受力与止推方式的思考与研究入手,对综合管廊内支墩受力及支墩连接体系受力状态进行分析,总结支墩连接设计重点,从保障管道运营安全角度提出设计建议,为保障综合管廊运营安全提供技术支撑。     

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.     

综合管廊给水管道固定支墩精细化施工技术

综合管廊内管道安装经常使用钢筋混凝土支墩,对管道进行支撑和固定。为避免管廊固定管道的支墩根部受到较大弯矩发生破坏,避免热力管道存在较大的热桥效应发生热能损失,实现管道固定支墩的精细化施工。以六盘水市地下综合管廊工程为例,通过对固定支墩的间距、混凝土材料等因素优化设计,支墩施工工艺及精细化控制等要素进行研究,实现了六盘水地下综合管廊支墩安装管道后受纵向推力较小,混凝土成型质量较好,施工进度快、精度高,经济效益显著。     

预制拼装综合管廊承插式接头剪切力学性能研究

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊-土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力与极限错台位移。结果表明：预制拼装综合管廊节段剪切造成管廊接头内侧受压外侧受拉,接头插口端应力分布在竖向侧壁,承口端主要由顶底板两侧受力,承插式接头最大主应力集中在承口端侧壁顶部外侧1 m处及插口端的底板;管廊节段顺剪接头剪力随沉降增大而减小,逆剪接头剪力随沉降增大而增大,承插式接头顺剪与逆剪工况极限剪应力分别为407 kN和512 kN左右,研究结果可为预制拼装综合管廊安全运营提供科学依据。     

城市预制拼装综合管廊的研究和应用现状

预制拼装综合管廊是我国地下综合管廊工业化建设的必然要求,也是城市综合管廊建设的发展趋势。因此,针对预制拼装综合管廊研究和应用的现状,就构造和受力性能、接头防水性能和抗震性能等几方面的研究和应用中存在的问题进行了分析,并提出了进一步发展方向,可以为预制拼装综合管廊的研究和应用提供新的思路。     

预制装配式钢制波纹管地下综合管廊抗震计算方法研究

在钢制波纹管廊在一般场地的振动台缩尺模型试验研究基础上,基于ABAQUS利用时程分析法分析预制装配式钢制波纹管廊的抗震性能,并与振动台模型试验结果进行对比。数值模拟和试验结果加速度时程吻合较好,加速度放大系数及其傅里叶幅值谱规律一致,验证了有限元模型的合理性。利用验证合理的数值模型,通过改变埋深、场地条件、地震方向等参数,对管廊和土之间相互作用的机理进行了参数分析;结合国内外规范抗震设计方法,利用振动台试验和数值模拟结果,提出了考虑土-钢相互作用的钢制波纹管廊抗震计算方法并给出了算例。     

接头刚度对装配式综合管廊受力性能的影响分析

为分析不同装配方式下,管廊横向接头转动刚度对管廊结构受力性能的影响。分别采用刚度解析法和有限元数值模拟,对装配式综合管廊的叠合-现浇、预制-现浇、预制螺栓和预制张拉4种接头的抗弯刚度进行了计算,计算结果显示两种模型的计算结果存在一定差异,但都呈现了类似的变化规律,即当轴力一定,接头抗弯刚度Kθ随着弯矩的增大而逐渐减小;随着轴力的逐渐增大,接头抗弯刚度Kθ也逐渐增大,并最终趋于稳定。     

含上下接头四舱预制综合管廊防水性能试验研究

为满足公路运输对构件尺寸与重量的限制,将四舱室预制拼装综合管廊进行上下分块,上下块段采用"横向黏结胶+钢板对焊"的连接形式。为了验证这种接头的防水性能,制作了一个节段上下分块的足尺试验模型,设计了带压力舱的水箱,模拟实际工程上下两块预制管廊拼装后,在外部焊接可加压水箱,并对含上下接头四舱室预制综合管廊结构进行防水性能试验研究,防水性能试验水箱内水压从0.0~0.8MPa逐级进行,试验结果显示横向接头密闭性能很好。     

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...     

多舱组合预制拼装预应力地下综合管廊有限元分析

随着地下综合管廊的大量建设和深入研究,带有预应力的预制拼装地下综合管廊发展迅速.在多舱组合预制拼装综合管廊体系中,施加横向预应力对结构的影响尚需深入研究,为了探究不同预应力大小和不同组合形式对综合管廊的受力性能的影响,以保定某综合管廊和上海某综合管廊为例,采用非线性有限元计算的方法,对常见的两种四舱结构(4×1和2×2...     

阶梯型管廊非一致地震激励下的减震措施研究

基于有限元分析方法,建立管廊-土体结构相互作用的三维有限元模型;通过模态分析,得到了3种不同接头形式阶梯型地下综合管廊的自振频率和变形特征,验证了模型的合理性;研究了阶梯型地下综合管廊在小震非一致激励条件下,平口、企口和现浇3种不同的管廊接头在设置加腋及加腋和减震层共同作用下的动力响应。结果表明：加腋使管廊廊身和接头的应力水平降低幅度在10%左右,使3种接头形式管廊顶板轴线应力均降低了50%～70%;加腋高度由300 mm增加到600 mm时,平口式管廊接头处应力降低幅度增加了1倍左右,而对于企口式和现浇式接头的影响较小;设置加腋和减震层共同作用的阶梯型多仓管廊应力水平降低幅度约为20%,而对顶板轴线的位移和接头处相对位移几乎无任何影响;设置加腋和减震层共同作用对不同接头形式的管廊第一、第三主应力降低幅度的影响不同,现浇接头的降低幅度约为30%,平口接头降低幅度约为20%,企口式接头降低幅度不足10%。     

预制装配式混凝土综合管廊施工工艺

通过查阅大量与预制装配式混凝土综合管廊相关的文献资料,简述了国内外预制装配式混凝土综合管廊的发展历程,梳理了如今国内外的学术研究现状。通过对当前预制装配式综合管廊研究中管廊的结构形式、防水性能、抗震性能及抗疲劳性能等热点问题的分析,找出了综合管廊建设中预制装配式技术的研究和应用的方向,以期为预制装配式混凝土综合管廊的学术研究提供新的视角和基础资料。