综合管廊分支口管道地震动力响应研究

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1、国内图书分类号：TU990.3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综合管廊分支口管道地震动力响应研究【本论文得到国家自然科学基金（批准号：51478403）的资助】年级2014级姓名杨乾申请学位级别工学硕士专业市政工程指导老师杨庆华副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TU990.3U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchonseismicdynamicresponseofpipelinesatthebranchofutilitytunnelThispape

2、rissupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.51478403)Grade:2014Candidate:YangQianAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MunicipalEngineeringSupervisor:AssociateProf.YangQinghuaMay，2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着我国城镇化进程的不断加速，基础设施建设的投入也随之加大，由于城市综合管廊具有高效利用城市地下空间

3、资源，改善城市环境，提高城市防灾抗灾能力，减少后期运营成本等特点，将逐渐成为城市发展的必然选择。而我国大多城市处于地震频发带，在地震作用下，处于综合管廊分支口的管道容易发生破坏，并造成次生灾害，对人们的生命财产造成严重威胁。因此，研究综合管廊分支口管道的抗震性能，保证管道正常运行，具有很高的理论研究价值和现实意义。本文结合地震作用下架空管道和埋地管道的反应分析理论，建立了综合管廊分支口管道理论模型，运用ADINA软件，对综合管廊分支口管道的有效应力和变形进行分析，研究综合管廊分支口管道受地震作用时的动力响应情况。本文的主要研究成果如下：（1）分析总结架空管道和埋地管道震害特性

4、基础之上，对综合管廊分支口管道的震害特性进行分析。（2）提出了多种综合管廊分支口结构形式和组合方式，并据此建立了综合管廊分支口管道理论分析模型。（3）对地震作用下综合管廊分支口管道动力响应进行了分析，研究结果表明：在地震作用下，综合管廊分支口处支管道的非埋土段更容易发生破坏。（4）研究各因素对综合管廊分支口管道的地震动力响应影响，结果表明：不同输入方向的地震波对管道的影响程度为：σz＞σx＞σy；当管道的埋置深度在1.0m～3.5m之间变化时，随着管道埋深的增加，管道的有效应力随之增大，但增幅逐渐减小；Ⅰ类场地管道受到地震荷载作用产生的有效应力和变形最小，Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类场地

5、管道受到地震荷载作用产生的有效应力和变形先增大，后逐渐趋于稳定，其影响程度为：σⅡ＞σⅢ＞σⅣ；随着地震烈度的增大，管道的有效应力和变形随之增大，当地震烈度在Ⅵ度～Ⅷ度变化时，管道有效应力和峰值加速度之间为线性增长趋势。当地震烈度达到Ⅸ度和Ⅹ度时，管道有效应力和变形急剧增大，此时对管道的破坏影响巨大。（5）对直埋管道与管廊分支口管道地震反应进行对比发现：在地震波作用下，直埋管道的最大有效应力约为管廊分支口管道最大有效应力的3倍，其最大变形约为2倍；管廊分支口管道最大有效应力约为直埋管道三通处最大有效应力的6倍，其最大变形约为10倍。关键词：综合管廊；分支口；架空管道；埋地管道

6、；地震动力响应西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractNowadays,theinvestmentininfrastructureconstructionincreaseswiththeacceleratingprocessofurbanizationinChina.Withthecharacteristicsofeffectivelyutilizingundergroundspaceresources,improvingurbanenvironmentanddisasterpreventionandresilienceability,andreducingpo

7、st-operationcostandetc,utilitytunnelwillgraduallybecometheinevitablechoiceforurbandevelopment.InChina,mostcitiesareinanearthquake-pronebelt.Undertheearthquake,pipelinesatthebranchofutilitytunnelarepronetobedamagedandcausesecondarydisasters,posingaserious