[实用新型]一种分析城市综合管廊在地震荷载作用下的安全性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟测试装置，特别涉及一种分析城市综合管廊在地震荷载作用下的安全性的装置。

背景技术

城市综合管廊是指在城市地下空间中建造的集中分类布设各类市政、电力、通讯等管线的隧道状地下空间结构。近年来，由于我国城市化发展逐步加快，“海绵城市”建设急速发展，对基础设计条件的要求不断提高，对地下空间的需求也日益迫切。城市综合管廊在我国城市化进程中得到了广泛应用和推广。2015年，住房城乡建设部要求，用3年左右时间，在全国36个大中城市全面启动地下综合管廊试点工程。当年，确定包头、沈阳、哈尔滨、苏州、厦门、十堰、长沙、海口、六盘水、白银为第一批10个试点城市。2016年，广州、石家庄、四平、青岛、威海、杭州、保山、南宁、银川、平潭、景德镇、成都、郑州、合肥、海东15个城市入选国家第二批综合管廊试点城市。城市综合管廊是各个城市的生命线工程系统，其可靠性不仅对城市的正常运行具有至关重要的作用，而且对于保证城市抗灾防灾能力，意义更加重大。

我国幅员辽阔，地震带较为发育，而地震较活跃地区的城市综合管廊抗震安全性就显得尤为重要。吉林省也发育有北东向和北西向两组大断裂。北东向断裂为嫩江断裂带，松辽断裂带和依兰-伊通断裂带。北西向断裂为滨洲断裂带，松花江断裂带，桃儿河断裂和范家屯-伊通断裂带。地震对综合管廊的危害不容忽视。

虽然综合管廊能够有效减轻内部管线面临地震等灾害所遭受的破坏，但是，综合管廊内管线仍然不可避免的遭受到各种自然灾害的破坏影响。尤其是地震荷载的影响，多次震害表明，地震是威胁综合管廊安全最大的因素。因此，作为一种生命线工程，关乎着城市的正常运转，综合管廊结构的抗震减灾问题研究已经是亟待解决的问题。目前，我国城市综合管廊工程正处于初步建设阶段，对于已经建设或在建的城市综合管廊的城市，设计、施工等建设标准均不够完善，建设中多是采用其他地下工程已有经验进行。

目前对于振动台模拟试验，均单独针对地面结构(如建筑物、桥梁等)或地基土体(如砂土液化、路堤稳定性等)。而城市综合管廊不同于地面建筑物，亦不同于地基土体，它是一种埋置于地基土中的地下建筑结构，管廊结构与土体形成一个整体，在地震作用下，土体与结构共同破坏，并且相互作用，相互制约，导致城市综合管廊在地震荷载下安全性的分析装置不能简单使用已有装置进行分析，亟需一种能够应用于城市综合管廊的综合型抗震安全性测试分析装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，而提供一种分析城市综合管廊在地震荷载作用下的安全性的装置。

本实用新型包括振动台、能够与振动台连接的砂箱和设置在砂箱内的管廊模型；振动台为三向六自由度地震模拟振动台；管廊模型包括有单仓管廊、双仓管廊和三仓管廊，管廊模型侧边采用不透水薄膜密封；管廊模型与砂箱之间采用砂土填实；振动台的台面上设置有四台摄像机；管廊模型内、外埋置有位移传感器，砂土中分层埋置有孔隙水压力计；摄像机、位移传感器和孔隙水压力计均连接至计算机数据采集系统，位移传感器采用拉线式的，型号为开思KS20-200-05-C12；

所述振动台面为3m×3m；

管廊模型的规格：

单仓管廊矩形截面：根据大量调查研究，确定单仓矩形截面尺寸，将其以1:50等比缩小后，以钢筋混凝土材料制成单仓矩形截面管廊模型。

双仓管廊矩形截面：根据大量调查研究，确定双仓矩形截面尺寸，将其以1:50等比缩小后，以钢筋混凝土材料制成单仓矩形截面管廊模型。

三仓管廊矩形截面：根据大量调查研究，确定三仓矩形截面尺寸，将其以1:50等比缩小后，以钢筋混凝土材料制成单仓矩形截面管廊模型。

在砂土中分层布设孔隙水压力计，用以监测土水压力的变化及砂土液化的趋势。在管廊模型内、外埋置位移传感器，用以监测管廊模型不同部位在振动荷载下的破坏情况。

本实用新型振动台采用英国SERVOSTEST 3m×3m三向六自由度地震模拟大型振动台。

本实用新型为了分析不同管廊截面在地震荷载作用下安全性，共设计三组试验，采用单仓、双仓及三仓的管廊截面。每组管廊模型制作完成后，振动台试载地震波全过程有摄像机跟踪记录，全面准确的记录管廊模型在动荷载作用下的表面破坏情况，为数据分析提供支持。