[发明专利]地下综合管廊抗震设计方法

说明书

本发明公开了一种地下综合管廊抗震设计方法，包括：确定标准段和非标准段；对标准段采用反应位移法进行受力分析；对非标准段采用时程分析法进行受力分析；根据受力分析结果确定结构尺寸。现有技术中，往往通过反应位移法对结构进行计算，再通过时程分析法进行复核。对于地下管廊这种形状较为规则、但周围土层环境变化较大的结构，没有一个高效的计算方法。而本方法通过定义标准段和非标准段，然后对标准段和非标准段分别采用不同的计算方法，在保证了结构安全的同时，减少了计算复杂度。

技术领域

本发明涉及地下综合管廊抗震设计技术，尤其涉及一种地下综合管廊抗震设计方法。

背景技术

地下综合管廊就是″地下城市管道综合走廊″，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理。综合管廊在不同的国家和地区有着不同的名称。在日本将综合管廊成为“共同沟″，在我国台湾省将综合管廊成为“共同管道″，在欧美则将综合管廊称为“Common Service Tunnel″。

目前国内外在地下结构抗震分析中，采用的隧道及地下结构抗震设计方法有：反应谱法、反应位移法和时程分析法等。然而对于反应位移法和时程分析法均有一定的局限性，在工程实践中都有无法避免的缺点，如何合理地利用这些方法，提出一种地下综合管廊抗震设计方法，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够合理计算地震作用的地下综合管廊抗震设计方法。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种地下综合管廊抗震设计方法，包括：确定标准段和非标准段；对标准段采用反应位移法进行受力分析；对非标准段采用时程分析法进行受力分析；根据受力分析结果确定结构尺寸。

在一实施例中，该方法的所述确定标准段和非标准段包括：根据地质勘探资料，判断周围地层分布是否均匀、规则，判断该段管廊是否具有对称轴，长宽比或高宽比是否均大于3，如上述条件均满足，则为标准段，如没有均满足，则为非标准段。

在一实施例中，该方法的所述反应位移法计算受力具体包括：建立标准段的二维有限元模型，输入土体参数，根据反应位移法公式计算标准段各部位的受力状况。

在一实施例中，该方法的所述时程分析法进行受力分析包括：建立非标准段的二维有限元模型，输入地震波参数和土体参数，根据时程分析法计算节点段的受力状况。

在一实施例中，该方法的所述地震波参数包括至少两组实际强震记录和至少一组人工模拟的加速度时程曲线。

在一实施例中，该方法的所述地震波的输入方向为水平横向。

在一实施例中，该方法的根据公式对所述实际强震的加速度幅值进行调整，其中a′(t)为调整后地震加速度时程；a′_max为调整后地震加速度峰值；a_max为原记录的地震加速度峰值；a(t)为原记录的地震加速度时程。

在一实施例中，该方法的所述非标准段的二维有限元模型的侧面人工边界距管廊的距离不小于3倍水平有效宽度，所述非标准段的二维有限元模型的地面人工边界取至设计地震作用基准面且距管廊的距离不小于3倍管廊竖向有效高度。