预制拼装式城市地下综合管廊地震动力响应研究

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1、历茁交道太孝sOVTHWEsTJIAOTONGuNIvERsITΥMAsTERDIssERTATION论文题目:预制拼装式城市地下综合管廊地震动力响应研究学位类别:工程硕士学科专业:建筑与土木工程年级:二○一五级研究生:黄文翱指导教师:杨其新教授二O一八年五月国内图书分类号：TU375密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文预制拼装式城市地下综合管廊地震动力响应研究年级2015级姓名黄文翾申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师杨其新二零一八年五月ClassifiedIndex:TU375U

2、.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONTHESEISMICDYNAMICRESPONSEOFPREFABRICATEDURBANUNDERGROUNDCOMPREHENSIVEPIPEGALLERYGrade:2015Candidate:Wen-xuanHuangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringS

3、upervisor:Prof.YangQi-xinMay.2018西南交通大学学位论文版权使用授权书奉学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校Ⅰ≡卉向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和亏讠:本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库E∫F殓索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密□,在年解密后适用本授权书;2.不保密□√,使用本授权书。(请在以上“方框内打V”)学位论文作者签名:刊廒妊叫彻刁指导老师签名:日

4、期:V(ⅢC4日期:切暧丘砷≡南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明、左学位论文中所做的主要工作或贡献如下:=丿】丿通过系统调研国内外预制拼装综合管廊发展现状,总结了相关学者的子E~系统研究了预制拼装综合管廊接头和分块形式对综合管廊抗震性能的影响。2)本论文采用LS-DYNA显示动力学分析算法分析了单舱、双舱和三舱员装综合管廊在两种不同地震波输入下的动力响应。`产`3)采用L⒏DYNA中的接触算法研究了刚性接头和柔性接头对预制拼装r呆亡彗廊整体抗震性能的影响。∮4)研究结果表明预制拼装综合管廊分块连接处是整个结

5、构抗震薄弱环节,;l=空1分块形式地震响应有所不同,横向接头宜设置在整个结构弯矩为零处。(5)本研究对比了预制综合管廊结构和现浇管廊结构在地震荷载作用下的三Ⅰ力响应,为预制综合管廊结构抗震设计提供一定参考。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得茭哎果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:彳薮攻〓黝洲日期:冫

6、冫孑Ⅱ◇西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着建筑工业化和绿色建筑的发展，预制拼装式综合管廊近年来得到了极大的发展和应用。然而对于地下综合管廊的抗震研究重点一直以来都主要集中在管廊整体结构的抗震上，对预制拼装结构的抗震研究认识不足。本文旨在研究预制拼装式综合管廊结构的地震响应规律，以填补相关研究空白。不同于传统施工的地下结构，预制拼装综合管廊的接头是影响综合管廊力学性能的主要因素。预制综合管廊的接头分为刚性接头和柔性接头，柔性接头指没有钢筋或螺栓连接的接头，只在接头部位设置防水措施，柔性接头允许接头处产生变形

7、；刚性接头只设置螺栓或连接钢筋的接头，借鉴于盾构隧道等预制地下结构，对于刚性接头的有限元模拟采用弹簧单元，因此接头的关键在于确定弹簧的刚度系数，包括轴向、剪切和弯曲刚度。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析工具，研究预制分块接头部位对综合管廊结构整体抗震性能的影响，并对两种不同的接头方式进行比较，分析它们在地震作用下的响应差别。研究表明，柔性接头在地震荷载下会产生一定的变形和位移，对地震波能量具有吸收作用，但会减小结构整体刚度，对抗震不利，刚性接头对结构整体刚度没有明显降低，但在设计时采取满足强度和刚度的连

8、接方式。预制拼装综合管廊的分块形式目前尚无相关研究出现。因此本文着重研究了单舱、双舱和三舱管廊不同的分块形式和接头位置，研究其在地震作用下的响应差别，提出结构的合理分块方式。研究表明，分块接头宜设置在结构弯矩为0处，不宜设置在构件中间部位。对于大断面的综合管廊，分舱设计时一个很好的选择，分舱设计不仅能降低施工难度，在受力上也更合理。关键词：预制拼装结构；综合