【摘 要】
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随着我国城市化进程加快,地下综合管廊逐渐取替传统的直埋式管线。而我国地质条件复杂,地震灾害频发,当管廊遭遇地震时,周围土体的挤压作用会造成管廊结构和内部管道破坏,导致上部道路塌陷,严重影响居民的生产生活。本文以济南崔寨南片区综合管廊项目为依托,基于数值模拟法及动力时程分析法,首先确定建模所需混凝土、土体等材料的本构模型、土体结构相互作用方式及接触属性、人工边界类型及地震荷载输入方式等,并结合项目特
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随着我国城市化进程加快,地下综合管廊逐渐取替传统的直埋式管线。而我国地质条件复杂,地震灾害频发,当管廊遭遇地震时,周围土体的挤压作用会造成管廊结构和内部管道破坏,导致上部道路塌陷,严重影响居民的生产生活。本文以济南崔寨南片区综合管廊项目为依托,基于数值模拟法及动力时程分析法,首先确定建模所需混凝土、土体等材料的本构模型、土体结构相互作用方式及接触属性、人工边界类型及地震荷载输入方式等,并结合项目特点将相关参数具体化,建立综合管廊抗震分析数值模型;其次,以地震波输入方向为变量,分析X、X+Y、X+Y+Z工况下管廊结构抗震性能,得到其主要破坏形式及主要影响方向;最后,根据分析结果进一步研究了管廊舱室数量、土体性质、覆土厚度等因素对大跨城市地下综合管廊抗震性能的影响,并阐述其机理,为大跨综合管廊的抗震设计和施工提供参考。主要结论如下:(1)管廊结构的应力、位移及加速度反应随地震波输入方向的增加而增大,同时X方向地震波对管廊结构的应力及位移反应影响较大,设计时应重点考虑。(2)单舱及三舱综合管廊应力反应较小且受力均匀,双舱综合管廊应力反应较大,但其位移反应及相对位移差较小,发生破坏的可能性较小,适用性较好。(3)在3.5 m~7.5 m范围内,管廊动力反应随覆土厚度的增加而减小,7.5 m时管廊动力反应最小,抗震性能最好。(4)管廊应力反应随埋覆土体弹性模量的增大而增大,位移及加速度反应随弹性模量的增加而减小。
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