【摘 要】
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综合管廊是一个将市政管线集中收纳的集约化隧道,其作为“十三五”计划中新型城镇建设的重要基础设施,已经在我国各城市兴起。传统综合管廊不管是现场浇筑还是预制拼装,都是
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综合管廊是一个将市政管线集中收纳的集约化隧道,其作为“十三五”计划中新型城镇建设的重要基础设施,已经在我国各城市兴起。传统综合管廊不管是现场浇筑还是预制拼装,都是采用混凝土材料,在施工过程中对环境造成了一定的污染,并且工期长,后期维修还要二次挖掘,对居民的日常生活有着严重的影响。随着工业化水平的提高和对绿色环保生活的追求,传统的综合管廊已经渐渐不能满足现实需求,故本文提出了一种新型装配式钢塑复合综合管廊结构,采用新材料SMC和钢塑复合的结构,通过计算机仿真分析和测试技术相结合的方式对管廊的关键结构件和整体力学性能展开研究。本课题的主要研究内容如下:1、介绍了SMC材料中各种添加剂的作用,给出了材料模压成型过程及基本力学性能参数,根据综合管廊填埋受力情况,基于经典土压力理论,建立了填埋深度与土压力之间的数学关系式,并对薄板大挠度弯曲问题展开研究,得出挠度和应力函数的微分方程,为后期的计算和仿真分析提供理论依据。2、通过理论计算和仿真分析对单块SMC矩形平板进行研究,提出将平板优化成近似为等强度弧形板的设计方案,结合弧形板的局部加载分析、挡土模拟仿真以及局部加载试验,确定了SMC弧形板的最终形状,为下文综合管廊模型的建立提供了关键结构件。3、建立综合管廊仿真分析模型,得到填埋过程中和极限压力下管廊的等效应力和变形分布,分析探讨了等效应力和变形随填埋深度的变化趋势,为下文管廊埋地性能试验提供仿真分析数据。4、利用电测应变技术对综合管廊结构的力学性能展开试验,在填埋过程设置采集点,合理布置管廊SMC弧形板、钢结构上的应力和变形测点位置,经过测量与计算,研究了管廊的应力分布情况和变形程度,并与仿真分析结果进行对比,验证了管廊仿真计算的准确性。填埋完成后,对管廊进行72小时变形监控,测试短期稳定性。5、通过为期六个月的管廊高度和宽度变形、相邻两节错动变形以及SMC弧形板到钢结构的相对变形监控,分析了管廊结构的安全性和可靠性,针对填埋一年半后SMC弧形板的开裂损坏进行初步分析,并提出了一种管廊结构改进方案。
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