地下T型交叉管廊抗震分析

来源 :天津大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dianzishu1981
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随着地下综合管廊快速发展,在修建过程中必然形成十字或T型交叉管廊,研究T型交叉管廊在地震作用下的受力特性和适用于工程设计的简化计算方法显得尤为重要。本文首先采用时程分析方法,利用有限元软件ABAQUS分别建立T型交叉管廊沿两个垂直轴线方向振动的三维土层-管廊模型。土体在地震过程中的非线性特性由等效线性化方法模拟,土层的截断边界由粘弹性边界处理,同时在截断边界处施加等效节点力实现地震荷载的输入,由塑性损伤模型模拟综合管廊的混凝土在地震作用下的刚度变化情况。通过上述理论实现T型交叉管廊模型的时程分析方法计算,得出在地震作用下T型交叉管廊两垂直方向上管廊的内力分布规律,以及设置T型节点后管廊在地震作用下的内力最大的位置。
  同时采用拟静力分析方法对T型交叉管廊建模进行抗震计算,把自由场在地震作用下的位移响应施加于与综合管廊相连接的土弹簧上模拟地震作用下土体与综合管廊之间的相互作用,得到地震作用下的综合管廊的响应。同样分析确定了T型交叉管廊在地震作用下的内力最大的截面,以及内力最大截面上内力最大的位置;对比分析拟静力分析方法计算的结果与时程分析方法计算的结果,得到拟静力分析方法对简化T型节点的时程分析方法模型的相对误差,为T型节点综合管廊的抗震设计提供一种简化计算的参考的依据。
  研究表明,相比于非交叉管廊,T型节点的存在会在交界位置处对发生轴向振动的管廊的截面弯矩影响最大,对发生横向剪切振动的管廊的轴力影响最大;远离T型节点的标准段管廊最不利位置在侧板与底板交界位置;T型交叉管廊沿轴线与对称轴相同方向振动工况下的内力大于沿另一垂直轴线向振动工况下的内力。T型交叉管廊沿轴线与对称轴相同方向振动工况为T型交叉管廊抗震设计的控制工况,在控制工况下,拟静力分析方法可以作为时程分析方法的简化计算方法来反映T型交叉管廊的内力分布趋势。
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