非均匀场地节段预制综合管廊接头地震响应分析
地裂缝场地中埋地管道的地震响应分析
地裂缝场地中埋地管道的地震响应分析关键信息项1、研究目的2、研究方法3、数据来源4、模型建立5、分析指标6、结果评估7、责任与义务8、知识产权归属9、保密条款10、协议有效期11、争议解决方式1、研究目的11 明确本次关于地裂缝场地中埋地管道地震响应分析的主要目标是深入了解地震作用下地裂缝对埋地管道的影响机制，为管道的抗震设计和安全运行提供科学依据。
2、研究方法21 采用数值模拟方法，结合现场监测数据和实验研究成果，构建地裂缝场地和埋地管道的精细化模型。
22 运用有限元分析软件，考虑地震波的传播特性、土管相互作用以及地裂缝的几何形态和力学特性等因素。
23 进行多工况的模拟计算，包括不同地震强度、不同管道材质和管径、不同地裂缝宽度和深度等条件下的地震响应分析。
3、数据来源31 收集相关的地质勘察报告、地震记录、管道工程设计资料等，以获取地裂缝场地的地质参数、地震动参数和管道的基本信息。
32 开展现场试验，测量土的力学性质、管道的变形和应力等数据，作为模型验证和校准的依据。
33 参考国内外已有的研究成果和数据库，补充和完善研究所需的数据。
4、模型建立41 根据地裂缝场地的实际情况，建立三维地质模型，准确刻画地层分布、岩土体性质和地裂缝的几何形态。
42 构建埋地管道模型，考虑管道的材料特性、几何尺寸、连接方式和约束条件。
43 定义土管相互作用界面，采用合理的接触算法模拟土与管道之间的摩擦力、法向力和切向位移。
44 施加地震动荷载，选取合适的地震波输入方式和边界条件，确保模拟结果的准确性和可靠性。
5、分析指标51 重点关注管道的位移、应变、应力分布以及管道的破坏模式和失效概率。
52 分析地裂缝附近管道的变形集中区域和应力峰值位置，评估管道的抗震性能。
53 研究地震响应沿管道长度方向的变化规律，以及不同因素对地震响应的影响程度。
6、结果评估61 将模拟结果与现场监测数据和实验结果进行对比验证，评估模型的准确性和合理性。
混凝土结构非线性地震响应分析与设计
混凝土结构非线性地震响应分析与设计地震是一种严重的自然灾害，对建筑结构产生巨大的冲击和摧毁力。
在地震区域建造结构时，需要进行地震响应分析与设计，以确保结构的安全性和可靠性。
混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，其非线性地震响应分析与设计对于地震工程的研究至关重要。
混凝土结构的非线性地震响应分析是通过数值模拟的方法，对结构在地震作用下的动力响应进行研究。
它考虑了结构本身和地震作用之间的非线性特性，以更准确地评估结构的性能。
非线性地震响应分析主要包括以下几个方面的内容：首先，需要建立结构的有限元模型。
有限元模型是对结构进行离散化处理的数学模型，用于描述结构的几何形状、材料性质和边界条件等。
在混凝土结构的非线性地震响应分析中，通常采用三维有限元模型来模拟结构的动力响应。
通过选择适当的网格划分和材料参数，可以较好地反映结构的真实情况。
其次，需要确定地震荷载。
地震荷载是指地震作用对结构产生的力和力矩。
地震荷载的大小和方向取决于地震的震级、震源距离和结构的特性。
在非线性地震响应分析中，常使用地震响应谱来表示地震荷载的动力特性。
地震响应谱是将地震源的动力特性和结构的响应能力综合考虑后得到的一种规范化的频率响应函数。
通过确定地震响应谱曲线，可以更好地模拟地震荷载对结构的作用。
接下来，需要考虑结构的非线性特性。
混凝土结构的非线性特性主要包括材料的非线性、几何的非线性和接触的非线性。
材料的非线性是指材料在受力作用下产生的应变-应力关系不是线性的现象。
混凝土材料在受到较大的应力作用时，会发生应变硬化、破坏和失稳等非线性现象。
几何的非线性是指结构在受到较大变形作用时，其刚度和刚度矩阵会发生改变，从而影响结构的动力性能。
接触的非线性是指结构的构件之间在接触面上产生的相互作用力不是线性的现象。
在非线性地震响应分析中，需要对这些非线性进行合理的建模和计算。
最后，需要进行非线性地震响应分析和设计。
通过对结构的有限元模型、地震荷载和非线性特性进行综合分析，可以得到结构在地震作用下的响应情况。
预制装配式管廊横向接头力学性能数值分析
PC钢棒 】纵向止 水胶条
貨塑海绵带
II
II II 下部II
纵向高弹 \性密封胶
§
----------
b.横向接头大样
图2管廊横截面几何尺寸及横向接头大样(单位：mm) Fig. 2 Geometric dimension of cross section for utility tunnel and transverse joint( unit: mm)
按梯形分布。
1.2承载力计算结果
图3为不考虑接头刚度折减效应的整体式综合 管廊弯矩图，可见，在设计荷载下，最大正弯矩
MmaX在管廊顶板跨中位置，弯矩值为169. 34kN・m；
左侧墙跨中最大弯矩值为83. 88kN・m，左侧墙端
*基金项目:广东省住房和城乡建设厅应用基础研究项目(2020-K16-035774)
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2021年6月I第38卷I第3期
2021 Jun I VOL. 38 I NO. 3
引言 综合管廊有效解决了城市道路反复开挖、架
空线网密集、管线事故频发等问题，为城市运营 发挥重要的作用⑴；预制装配式综合管廊技术 减少对城市交通的干扰，缩短工期，在城市综
合管廊建设中具有广阔的应用前景［］。近年来,
由于综合管廊内需要分舱布置不同专业领域的 管线，出现了多舱分隔的大断面管廊，除了沿 管廊长度方向的纵向划分节段，横截面也要进 行上下分体，如图1所示。其中横向接头通常 采用竖向预应力混凝土用钢棒（Steel Bar for Pre stressed Concrete，简称PC钢棒）通过施加预应 力进行连接。现行《城市综合管廊工程技术规 范》（GB 50838 —2015，以下简称《管廊规
Numerical Analysis of Mechanical Properties of Transverse Joint for Segmented Precast Utility Tunnel
埋地管线的地震响应分析
埋地管线的地震响应分析
生命线工程是维系现代城市与区域经济、社会功能的基础性工程设施与系统,其典型对象包括区域电力与交通系统、城市供排水、供气系统、通讯系统等。
随着城市现代化程度的快速提高、规模的不断扩大,城市对生命线工程系统的依赖就越来越强。
近年来,随着地下管道数量的增多和震害的频繁出现,人们开始认识到地下
管线抗震研究的必要性和迫切性;同时,地下管线与地上结构在地震作用下的震
动特性有很大的不同,因而地下管线的抗震又有其独有的特点。
在本文中,首先分析了埋地管线的震害特征。
根据震害资料,归纳总结了埋地管线的各种破坏模式和影响破坏的主要因素。
利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了埋地管线的有限元模型,首先进行了管线在土压力、水压力等永久荷载作用下的静力分析,得出了管线的位移和应力值特点,其次简单比较了不同级别的车辆荷载对管道结构内力的影响;接下来进
行了管线的模态分析,得出了结构的自振频率和周期,总结了管道的振型特点;并进一步地对单向地震波激励下管线的响应进行了计算和分析,本文针对三类场地三种地震烈度,共输入了15条地震波进行计算,通过大量数据的比较,从中得出
了不同烈度不同场地的响应规律性:1.随着地震烈度的增大,管线的地震响应加剧,并且地震烈度对管线的影响是显著的。
2.场地条件不同,管线的响应是不相同的,场地条件对管线的影响有时候甚
至会超过地震烈度对管线的影响。
3.本文对普通钢筋混凝土管道在地震作用下的抗震性能研究结果表明,Ⅰ类场地9度下就会发生拉裂破坏,应引起高度重视。
本文计算得出的数据和结论,为埋地管线的抗震设计提供了一定的依据。
建筑结构的地震动力响应分析与结构优化设计
建筑结构的地震动力响应分析与结构优化设计地震是一种严重的自然灾害，对建筑结构的破坏性极大。
因此，在建筑结构设计过程中，地震动力响应分析与结构优化设计是至关重要的环节。
通过对地震动力响应分析的深入研究，结构工程师可以了解建筑在地震中可能受到的冲击，从而提供科学依据来进行结构的优化设计。
地震动力响应分析是指通过数学方法，计算结构在地震中的受力和变形情况。
这种分析能够帮助工程师了解结构的强度和刚度，以及在地震中可能发生的损伤和破坏情况。
通过分析地震动力响应，工程师可以为建筑结构提供更可靠的设计参数，从而确保其能够在地震中具有足够的抗震能力。
在地震动力响应分析中，首先需要对建筑结构的地震输入进行模拟。
地震输入通常采用地震波记录，这些记录是通过对真实地震事件的观测和测量得到的。
通过将地震波记录输入到结构模型中，可以计算结构在地震作用下的动力响应。
通常，地震动力响应分析是通过数值方法，如有限元法或离散元素法来实现的。
这些方法可以对结构进行离散化，然后应用动力学原理来计算结构的响应。
地震动力响应分析可以帮助工程师确定结构在地震中的最大位移、加速度和应力等参数。
这些参数可以用于评估结构的安全性，以及确定结构是否需要进行优化和加固。
在评估结构的安全性时，工程师通常会根据现行的抗震设计规范来进行。
这些规范通常规定了结构所需的抗震能力等级和设计参数。
通过分析地震动力响应，工程师可以对结构的设计进行优化，以提高其抗震能力。
结构优化设计是指通过改变结构的几何形状、材料或结构系统等因素，以提高结构的性能和抗震能力。
在地震动力响应分析的基础上，工程师可以对结构进行优化设计，以确保其在地震中具有更好的抗震性能。
结构优化设计可以通过多种方法实现，如杆件优化、拓扑优化和形状优化等。
这些方法可以帮助工程师确定结构的最佳布局、几何形状和材料特性，以最大限度地提高结构的抗震性能。
总之，地震动力响应分析与结构优化设计是建筑结构设计过程中不可或缺的环节。
非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验研究(Ⅱ)——试验结果
非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验研究(Ⅱ)——试
验结果
陈隽;史晓军;李杰
【期刊名称】《地震工程与工程振动》
【年(卷),期】2010(0)2
【摘要】本文以纵向非一致地震激励试验为主,对地下综合管廊振动台模型试验结果进行了分析,包括模型场地的加速度响应、结构的应变响应、结构和场地加速度响应关系、结构应变响应的原因、结构接头位移响应、结构在纵向非一致激励和一致激励下应变响应的区别。
结果分析表明,本试验模型场地及模型结构设计合理,从中得到了关于地下综合管廊非一致地震激励作用下响应规律的一些新内容。
【总页数】8页(P123-130)
【关键词】非一致激励;地下综合管廊;振动台试验;加速度放大系数;接头位移
【作者】陈隽;史晓军;李杰
【作者单位】同济大学土木工程学院土木工程防灾国家重点实验室;深圳市福田区审计局
【正文语种】中文
【中图分类】P315.952.6
【相关文献】
1.非一致激励下综合管廊振动台试验的数值模拟 [J], 蒋录珍;陈隽;李杰
2.单舱地下综合管廊地震动力响应振动台模型试验研究 [J], 王振强; 冯立; 陈志雄; 魏奇科; 韩亮
3.非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验研究(Ⅰ)——试验方法 [J], 史晓军;陈隽;李杰
4.非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验研究(Ⅲ)——数值模拟 [J], 蒋录珍;陈隽;李杰
5.横向非一致激励下土层地震响应的振动台模型试验研究 [J], 赵密;万宁潭;韩俊艳;李立云;侯本伟;杜修力
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桥梁设计中的地震响应分析与减震控制
桥梁设计中的地震响应分析与减震控制桥梁是人类社会固有的重要交通设施之一，自古以来就有着跨越河流、峡谷等特殊地理环境的需要。
然而，地震是一个不可预知、不可避免的自然灾害，其对桥梁的破坏是不可估量的。
因此，在桥梁的设计、建设和维护中，地震响应分析和减震控制显得尤为重要。
一、桥梁地震响应分析桥梁在地震中的响应主要表现为结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。
因此，为了准确评估桥梁在地震中的破坏情况，需要进行地震响应分析。
地震响应分析主要包括静力分析和动力分析两种方法。
静力分析是建立在弹性理论基础上的方法，它假设桥梁在地震作用下的响应具有线性的特性，且桥梁结构的变形是可逆的。
这种方法可以快速计算出桥梁在地震中的内力、位移等参数，然而它无法刻画桥梁在非线性时的响应情况。
动力分析则是基于桥梁结构的实际响应情况进行的，它可以准确评估桥梁在地震中的响应，包括结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。
目前常用的动力分析方法主要包括时程分析、反应谱分析等。
时程分析可以模拟不同地震强度下桥梁的响应情况，而反应谱分析则可以在给定地震作用下，计算出桥梁的动态特性并评估其响应情况。
二、桥梁减震控制技术为了减小桥梁在地震中受到的破坏，需要采用有效的减震控制技术。
目前常用的桥梁减震控制技术主要有被动控制和主动控制两种。
被动控制是指在桥梁结构中预制加装减震装置，利用减震器等器件来吸收地震能量并减小桥梁结构的振动响应。
被动控制技术具有结构简单、成本低等优点，但是其减震效果受到地震作用的影响较大，而且其减震器等器件在使用过程中容易发生疲劳或损坏。
主动控制是指利用主动控制装置来控制桥梁结构的振动响应，在地震发生后能够快速响应并调整结构的动态特性。
主动控制技术具有减震效果好、控制精度高等优点，但是其设计成本较高，控制系统也较为复杂，运行维护和管理难度较大。
此外，还有一种较为常用的混合控制技术，即被动控制与主动控制相结合的混合减震控制。
城市地下综合管廊抗震抗爆研究进展
Part 01管廊抗震性能研究进展综合管廊承受的永久荷载为土压力、结构主体和内置管线自重，可变荷载为地面车荷载、人群荷载，偶然荷载为地震作用、燃气爆炸等荷载。
管廊由于具有重要的城市运行功能，需对其力学性能进行研究，特别是偶然荷载作用下的动力响应和破坏特征。
我国为地震多发国家，管廊在地震作用下会发生较大破坏，造成严重后果，因此进行管廊抗震性能研究具有重要意义。
部分学者进行共同沟结构体系振动台缩尺模型试验，通过分析加速度、混凝土应变、周围土压力，可知共同沟体系地震反应具有独特性，土体性质、地震动强度、结构形式、埋置深度、材料等的影响显著。
地下综合管廊地震反应分析与抗震可靠性研究结果表明，边界及接触面条件会对结构应变产生较大影响，在结构被视为弹性的情况下，自由边界的结构应变幅值明显较无限单元小，相对误差最大达123.3%，当忽略结构与土体之间的相对滑移时，结构应变增长幅度达1/3，并首次提出近似Ｒayleigh地震波场的概念。
研究发现，地下综合管廊在剪切波作用下呈整体弯曲变形，同土体在剪切波作用下的变形；各种因素中对结构响应影响最大的为边界条件及非一致激励。
部分学者进行非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验，模型场地与模型结构设计合理，为数值模拟奠定良好基础，并将有限元计算结果与试验实测结果从边界效应、加速度响应、位移响应和应变响应角度进行对比分析，得到计算结果与试验结果具有较好规律性的结论。
部分作者对Ｒayleigh波与底部地震加速度共同作用下综合管廊动力响应特征进行研究，建立双仓综合管廊三维动力有限元数值模型，对加速度、管廊结构位移、管廊结构内力进行分析。
综合管廊地震响应研究结果表明，综合管廊变形基本与周围土层一致，侧壁与底板连接部位为损伤最大位置。
为研究地下综合管廊结构边节点和中节点抗震性能，有关学者以体积配箍率和纵筋锚固长度为参数，分析试件破坏形态、弯矩-位移滞回曲线和弯矩-位移骨架曲线等，并探索提高现浇节点受弯承载力的方法。
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非均匀场地节段预制综合管廊接头地震响应分析
黄子渊;汤爱平;黄德龙;刘强;渠海港
【期刊名称】《特种结构》
【年(卷),期】2022(39)1
【摘要】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-接头相对位置、不同土体非均匀程度下接头的地震响应规律。
研究发现:非均匀场地对管廊接头地震响应的影响不容忽视。
在横向地震作用下管廊接头的剪切和扭转变形较小,弯曲变形占主要部分;而在纵向地震作用下接头主要受到弯曲和轴向作用,且非均匀场地中的管廊接头在纵向地震作用下比横向地震作用下更易发生弯曲破坏。
【总页数】10页(P7-16)
【作者】黄子渊;汤爱平;黄德龙;刘强;渠海港
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P31
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