往复荷载下综合管廊节点受力性能试验研究

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综合管廊,又被称作“共同沟”,是经统一规划、设计、建设,用于集中、有序地将各类市政管线敷设至公共隧道空间中,并预留有可供人员行走的检修通道的基础设施。地下综合管廊属于浅埋线型地下结构,与一般地下隧道相比四周岩土的约束力减弱,地震惯性力的影响不可忽略,管廊不同节段间变形缝、接头等接缝部位易受地震作用影响,发生变位甚至断裂,从而致使结构及廊内管线破坏。部分实际工程会在接缝部位设置抗剪锚筋,抗剪锚筋为一定长度的钢棒,一端锚固在节段上,而另一端则置于另一节段在对应位置所预留的孔洞中,从而连接相邻的管廊节段。目前,其布置方案及设计参数缺乏相对明确统一的指导标准则,通常依据工程经验设置,且抗剪锚筋的协同工作模式、对错位开裂等现象的抑制效果、优化设计方案也都有再进一步分析研究的空间。相应地,本文将研究采用了不同的抗剪锚筋布置方案的综合管廊接缝部位抗震性能。本文依托某地综合管廊项目,在原设计的基础上变换管廊试件的抗剪锚筋总数及排布方式,设计出4个单舱综合管廊缩尺模型,记录其在低周往复荷载作用下的试验现象;破坏时抗剪锚筋、管廊节段靠近接缝部位的破坏特征;对比各个试件的试验现象及结构性能,评价不同设计参数对综合管廊结构承载力、破坏形态、位移控制等方面的影响;并记录试验的荷载-位移关系曲线、钢筋应变、破坏模式等。试验结果表明,各设计均基本满足抗震性能需求。配置较多抗剪锚筋的试件承载力更佳,均匀布置抗剪锚筋的试件抵抗变位、保持稳定的性能更好。在试验成果的基础上,利用ABAQUS建立数值模拟分析模型,模拟试验中低周往复荷载加载的全过程,获取分析所得的滞回曲线、骨架曲线及破坏特征等,将各结果与试验实际情况进行对比,可知数值模拟与试验拟合度较为良好,试验数据及有限元模拟方法的可靠性及准确性均得到验证。
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