地下管廊抗震研究现状综述

针对地下管廊工程建设高速发展、抗震减灾需求愈发凸显的现状,综述地下管廊抗震研究现状.首先,通过国内外以往的震害实例,对地下管廊的震害形式、震害影响因素及震害机理进行了系统性总结.其次,从拟静力试验和振动台试验两个方面总结了地下管廊抗震性能的试验研究现状.再次,总结了地下管廊抗震分析的简化分析方法、动力时程方法、地震易损性评估及减隔震技术的研究现状.最后,基于文献综述提出了目前地下管廊抗震研究亟待解决的问题并做出展望,以期促进地下管廊抗震研究的发展.研究表明:地下管廊在地震作用下的破坏形式主要有混凝土剥落、裂缝贯通、接缝错位或张开、管廊受剪断裂等;地震作用下地下管廊穿越非均匀场地时动力响应的放大效应显著,地下管廊穿越软硬交互等非均匀场地时的抗震性能研究值得重视;交叉节点是地下管廊的薄弱环节,交叉管廊的抗震设计方法研究值得关注;预制管廊接头易受到地震破坏,不同类型预制管廊接头的抗震性能研究需深入探索;城市大型地下管廊系统抗震性能受到不同交叉节点和不同管廊之间的交互影响,高效的地下管廊系统建模方法和高效的简化分析方法亟待研究;城市大型地下管廊系统地震易损性分析是重要的发展方向;地下管廊的减隔震技术值得发展.

丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析

提出了丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析的一个改进广义反应位移法.该方法采用壳单元模拟管廊结构,以体现管廊横断面非对称形式的影响和地震作用下管廊交叉节点处的局部变形;采用非线性弹簧单元模拟预制企口接头,可反映管廊接头断面的非对称形式以及预制接头的力学行为.在ABAQUS有限元平台构建了典型交叉管廊的三维壳-弹簧计算模型,采用直接刚度法求解场地地震动响应,研究了在设计地震动幅值和地震波入射角度等因素影响下,丁字及十字交叉管廊的内力及变形响应特征,并以直线形管廊的地震响应为基准,给出了两类交叉节点的影响范围及内力放大情况.结果表明,相较于直线形管廊,管廊交叉节点处的内力及变形响应均出现明显的增高,其中丁字交叉管廊的地震响应略大于十字交叉管廊.安评波小震作用下,丁字及十字交叉管廊的接头基本处于功能完好状态,中震和大震作用下超出规范限值,其中大震下达到8 mm左右,约为直线形管廊的8~9倍;两类交叉管廊的内力放大系数范围约为2~6.工程抗震设计中,可根据该结果对交叉管廊的地震响应进行初步评估.不同设计地震动幅值和地震波入射角度下,两类交叉节点对管廊地震响应的影响范围约为20~35倍预制管节段长度,在实际工程中应引起重视.相关研究结果可为交叉管廊工程的抗震设计提供参考.

预制地下管廊内连续管道的纵向抗震分析

本文为研究预制地下管廊内连续管道的纵向抗震性能,在ABAQUS有限元平台构建了地基土-管廊-管道系统的精细化抗震分析模型,分析不同地震波入射角度下管廊-焊接钢管体系的地震响应。研究表明,随着地震波入射角度的增大,廊内焊接钢管的轴力逐渐增大,在入射角60°时达到峰值;剪力峰值随入射角增大呈现出先减小后增大的趋势,在入射角45°时最小,入射角0°时达到峰值;管道的弯矩峰值随地震波入射角增大逐渐减小,在入射角0°时达到峰值。

地下预制管廊纵断面抗震设计的反应位移法

基于横断面反应位移法的基本原理,提出了地下预制管廊纵断面抗震设计的一个反应位移法。通过对地下管廊在地震作用下发生沿纵断面层间变形时的地震响应进行研究,将地下管廊对应土体发生最大相对位移时刻作为最不利时刻,并将该时刻的土体地震响应施加于管廊作为地震作用输入。文中采用该方法研究了地震作用下单层和双层地下预制管廊的纵断面抗震性能。结果表明,地下预制管廊结构沿纵断面发生层间变形时,可能发生较为严重的受拉损伤,且受拉损伤严重区域大多出现在侧墙和中隔板位置处,抗震设计时可考虑加强侧墙和中隔板位置处的配筋。研究方法对地下预制管廊纵断面抗震设计具有参考价值。

地下T型交叉管廊纵向抗震设计方法

基于反应位移法基本原理,提出了地下T型交叉管廊纵向抗震设计的一个方法。该方法引入周期性地层变形输入,分析一个地层变形周期内交叉管廊的变形历程,寻找交叉节点处变形和内力的最不利模式;通过正交试验分析,研究了场地、地震动等参数对最不利模式的敏感性。研究表明,周期性地层变形输入可以捕捉交叉管廊的变形和内力的最不利模式,地震波入射角度对交叉管廊变形和内力最不利模式起控制作用;方法可直接用于地下交叉型结构的纵向抗震设计。

地下十字交叉预制管廊的纵向抗震分析

提出了地下十字交叉管廊纵向抗震分析的一个反应位移法。采用周期性地层位移施加方式,研究十字交叉管廊的周期性地震响应,并确定了交叉节点处变形和内力峰值响应的最不利模式。以某地下十字交叉综合管廊为例,在ABAQUS有限元平台建立交叉管廊的壳-弹簧计算模型,采用壳单元模拟管廊结构,地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟预制接头力学行为,研究了管廊交叉节点处最不利模式下的内力和变形。研究表明,方法适用于交叉型地下管廊的纵向抗震分析,相关建模及研究方法可为交叉型地下管廊抗震设计提供参考。

井字型交叉地下管廊纵向抗震分析

研究井字型交叉管廊的纵向抗震分析方法。文中以某预制管廊工程为例,在ABAQUS有限元平台建立了井字型交叉管廊的梁-弹簧模型,采用非线性弹簧单元模拟预制管廊的企口接头,非线性土弹簧模拟土-结构之间的相互作用。计算了井字型管廊在不同地震波入射角度下的地震响应,得到了交叉节点的最不利模式,讨论了地下综合管廊交叉节点间的影响机制。研究表明,交叉节点对地下综合管廊的地震响应有重要影响;当管廊相邻交叉节点的间距小于场地地层变形波长的1/15时,交叉节点间的相互影响不可忽略。研究方法对地下综合管廊的抗震分析具有一定的参考价值。

预制地下管廊内非连续管道的横向抗震分析

本文为研究预制地下管廊内非连续管道的横向抗震性能,采用实体单元模拟混凝土管廊和廊内管道支墩,桁架单元模拟预制混凝土管廊配筋,壳单元模拟管道和支墩抱箍,非线性弹簧模拟管廊预应力企口接头和管道承插口接头,非线性土弹簧模拟土-管廊相互作用,考虑混凝土塑性损伤,基于ABAQUS软件建立土-管廊-管道系统模型。求解土-管廊-管道系统的自振频率和模态,计算在设计地震作用下管廊内管道的内力和变形。研究表明,管道和管廊自振特性存在明显差异,管道和管廊之间存在明显相互作用,支墩抱箍对管廊内管道受力影响不可忽视,开展管廊内管道的抗震分析需要对土-管廊-管道整体系统建模分析。研究对于预制地下管廊内非连续管道的横向抗震设计具有一定参考价值。

保运行保安全—谈民航运行控制安全工作

随着科学的进步，社会的发展，我国的民航业也快速的发展，成为我国的十大行业之一，带动着我国的经济迅速的发展。从整体上来看，我国的民航安全问题上还有许多缺陷，制度不完善、安全意识不够强烈等，因此在我国的民航事业中，民航的控制运行工作是不可忽视的，要完善安全的管理制度，提高管理人员的安全意识，做好每一个环节，责任落实到实处，严格遵守管理制度。从小的方面来看，要想提高民航运行的安全管理水平，就必须从每一位工作人员做起，提高每一位员工的工作水平，把自己的工作落实到实处，实事求是，这样才能消除民航业中的安全隐患，提高我国的民航管理水平，让我国的民航业快速的发展起来。

法拉第效应的光谱测量法

设计了一种在室温和低磁场条件下,用光谱法测量法拉第效应的实验方法.利用多通道分光光度计,测量自然光通过顺磁性玻璃材料时的法拉第旋转谱线,得到费尔德常数与不同波长光线的关系曲线,从而方便、直观地揭示出自然光的旋光色散现象.

筒仓静态储粮的边界压力及仓壁摩擦力试验研究

为了研究筒仓散装粮堆的边界压力和仓壁摩擦力的分布规律,研制了模型筒仓试验装置,基于仓体的微缝分离设计,实现各分离仓体受力的独立测量。以小麦为例,通过实测,发现不同装粮高度下,粮堆底部压力沿径向呈现不均匀分布特征,其不均匀分布程度随装粮高度逐渐增加;当装粮高度大于筒仓直径后,仓壁侧压力开始逐渐小于Janssen公式计算结果;而仓壁摩擦力在整个粮堆深度范围内均小于Janssen公式计算结果。试验表明,仓壁实测摩擦力与侧压力之比小于小麦与仓壁的摩擦系数,且随粮堆深度的增加不断变化,表明静态储粮下储料与仓壁边界之间尚未达到极限平衡状态;侧压力系数接近主动态,且小于主动土压力系数。研究结果可为散体物料压力理论提供参考。

筒仓粮堆内部竖向压力计算方法

考虑到筒仓粮堆内部同一水平面上竖向压力的不均匀分布现象,提出储料对仓壁的摩擦及粮堆内部储料间摩擦的共同作用是造成粮堆内部竖向压力不均匀分布的主要因素。根据有限元结果与实验数据,提出了筒仓仓壁处和筒仓内部有效摩擦系数分布规律的数学表达式。基于该表达式,推导出粮堆空间任意一点竖向压力的理论计算方法和简化公式。公式结果与有限元和实验数据有较好的一致性。

考虑预应力影响的壳-弹簧模型及其在预制地下管廊纵向抗震分析中的应用

利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟管廊结构,非线性地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟带止水橡胶的承插式接头和预应力钢绞线,提出了一种考虑预应力影响的预制地下管廊纵向抗震分析的壳-弹簧有限元模型,并基于反应位移法分析了某拟建预制地下双舱管廊在地震波作用下的内力和变形。研究表明:文中壳-弹簧模型充分反映了预制地下管廊纵向接头构造及初始装配预应力,以及地震作用下的结构真实变形及内力分布,适用于预制地下管廊的纵向抗震分析。

中欧美钢筋混凝土筒仓规范对比研究

分析了中国、欧洲和美国的钢筋混凝土筒仓规范在各自规范体系、适用范围、适用对象、贮料物理特性以及贮料压力计算的异同。研究表明:3种规范基本理论和静态压力计算均基于杨森(Janssen)静态压力理论,而贮料物理特性及动态压力放大系数等存在差别。在中心进出粮工况下,欧标的水平压力和竖向压力均最小,仓壁单位周长上总摩擦力最大;美标水平压力和竖向压力均较大;国标除水平压力外,竖向压力和摩擦力均相对较小。

考虑仓壁弹性的柔性筒仓仓壁侧压力计算方法

考虑到柔性筒仓仓壁的弹性变形,根据广义胡克定律,对仓壁内部微元体受力分析,推导出与筒仓仓壁材料的弹性模量和泊松比有关的仓壁侧压力计算方法。进行了模型仓试验,根据试验结果,将该方法计算值与Janssen公式计算值对比,发现所得值比Janssen公式计算值偏小,误差在装粮深度1 m时达到8.70%,反映了仓壁弹性是影响仓壁侧压力计算的重要因素;而使用环向应力推导仓壁侧压力的方法所得结果在装粮深度较大时比Janssen公式计算值偏大,说明将柔性筒仓沿深度方向当作平面应变问题处理会使计算结果大于实际值。

妈湾跨海大直径盾构隧道纵向抗震分析

利用广义反应位移法开展妈湾跨海大直径盾构隧道纵向抗震分析。采用黏弹性边界方法建立纵断面有限元模型,结合地震动输入的等效节点力方法和土体等效线性方法,求解安评波作用下,妈湾隧道全域场地的非线性地震响应。采用梁单元模拟盾构隧道管环,弹簧单元模拟盾构隧道环间螺栓,建立盾构隧道纵向抗震计算的三维梁-弹簧模型。考虑轴向和横向水平地震动耦联效应,进行盾构隧道的纵向抗震计算。研究对妈湾跨海大直径盾构隧道抗震设计具有一定参考价值。

筒仓-散体结构体系动力特性研究现状及发展趋势

为确保筒仓-散体结构体系的长期安全储备和运行,从散体参与地震响应的有效质量、散体与仓体的相互作用、地震作用下筒仓结构的力学特性三个方面系统地归纳总结了筒仓-散体结构体系的抗震研究发展历程和现状。并结合隔震减振技术在筒仓-散体结构体系的研究现状,指出进一步精确并系统确定地震作用下筒仓内部散体参与振动的有效质量应是今后研究的重点,建议加快推进筒仓-散体结构体系抗震减振研究,建立适用于筒仓-散体结构体系的隔震减振理论体系,并对其发展趋势和方向进行展望。

管道承插式柔性接口轴向力学性能试验研究

通过球墨铸铁管承插式柔性接口的拟静力单调及往复加载试验,分析了柔性接口的轴向力学性能。试验结果表明,柔性接口的轴向拉力-位移曲线经历了3个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和滑动摩擦阶段,随着加载速率的增大,接口的轴向拉拔力、耗能能力等均有所增长,且单调加载力-位移曲线基本是逐级往复加载力-位移曲线的上包络线,表明胶圈柔性接口具有良好的抗震性能和耗能能力。基于试验结果及胶圈与管口的相互作用分析,提出了管道承插式柔性接口的轴向刚度方程和管道接口轴向滞回模型,该模型结果与试验结果具有较好的一致性,相关研究结果可为管道工程抗震设计提供参考。

基于壳-弹簧模型的预制地下管廊横向抗震分析

利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟预制装配式地下管廊,非线性弹簧模拟管段承插口接头的力学行为,非线性地基弹簧模拟土-结构间相互作用,文中提出一种适用于预制管廊横向抗震分析的壳-弹簧计算模型。以天津市某拟建地下管廊为例,对4个计算工况进行了横向抗震分析。结果表明,壳-弹簧模型内力较梁-弹簧模型均有所增大,轴力、剪力、弯矩分别增大17.4%、22.7%和27.9%;考虑管段间钢绞线预应力时,内力在幅宽上有明显变化且在承插口接头处明显增高;引入管廊结构材料塑性后,管廊层间变形显著增大,且较之线弹性模型增大了68.7%。文中的壳-弹簧模型可反映预制综合管廊结构的弹塑性行为及接头钢绞线预应力影响,对预制综合管廊抗震设计有一定指导作用。

基于壳-弹簧模型的组合式预制管廊纵向抗震分析

利用ABAQUS有限元软件,建立了组合式预制管廊三维壳-弹簧有限元模型,研究地震作用下组合式预制管廊之间的相互作用,以及组合式预制管廊的整体抗震性能。采用壳单元模拟管廊结构,非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头、钢绞线、舱室之间填充的泡沫板材料,非线性地基弹簧模拟土-结构相互作用。利用反应位移法计算了组合式预制三舱(双舱+单舱)管廊在安评波作用下的变形及内力响应。研究表明,安评波不同入射角度下,双舱管廊和单舱管廊之间存在相互作用,但管廊之间峰值相对位移小于其初始间距;随着安评波入射角度的增加,双舱管廊和单舱管廊的接头张开量及内力均呈现先增大后减小的趋势,接头张开量和截面内力峰值均满足抗震验算要求。