交通动荷载作用下双舱综合管廊响应分析

摘要

为探究车辆动荷载对粉质土地基中综合管廊(管廊)沉降与力学性能的影响，采用有限元软件PLAXIS 3D建立埋地综合管廊计算模型，采用缩尺模型试验验证数值模型的可靠性。通过施加正弦波模拟车辆动荷载，分析管廊埋深、回填土弹性模量、地下水位高度、车辆荷载幅值及加载位置等因素对管廊沉降与动力响应的影响。结果表明：1)各测点沉降均在第1秒内显著增大，而后周期性振荡并趋于稳定，有管廊底部土体沉降小于无管廊土体底部。2)管廊拉应力主要集中在左舱顶板内侧、左侧壁上部外侧和中部内侧、右侧板中部内侧，左侧壁上部外侧受到的拉应力峰值最大，左舱顶板内侧产生的波动幅度最大。3)顶板振动加速度响应较大，由顶板将振动加速度响应沿着管廊侧板和中隔墙传递至底板，顶板和侧板约在第2秒、底板约在第1秒趋于稳定，稳定后管廊顶板的振动加速度峰值最大，底板最小。4)随管廊埋深的增大，管廊底部土体沉降减小，顶板、侧板和底板的振动加速度峰值减小，推荐埋深2.5～3.0 m;随车辆动荷载幅值增大，管廊的拉应力峰值、沉降及加速度峰值均增大；车辆荷载作用于管廊正上方时对管廊最不利，拉应力与加速度峰值最大，随加载位置向左、向右偏离管廊中轴线，管廊各结构的拉应力峰值和振动加速度峰值基本减小。5)回填土弹性模量增大有助于减小管廊的沉降与加速度峰值。随地下水位高度的增大，管廊底部沉降先小幅减小后增大。

关键词

综合管廊 / 粉质土地基 / 动荷载 / 低塑性黏土 / 加速度响应