216 / 2024-09-13 08:51:26

装配式竖井结构抗震性能影响因素研究

装配式竖井；抗震性能；数值模拟；入射方向；环缝接缝

为探究地震动入射方向、接缝螺栓对装配式竖井结构地震响应的影响，本文基于装配式竖井结构，采用地层结构法及人工边界，对其抗震性能进行开了研究。分别采用分层壳单元、等效非线性弹簧分别对管片、接缝进行了模拟，在模拟得到真实结构地震响应基础下，分别对地震动入射方向及环缝接缝剪切强度影响进行了对比分析，得到了对装配式竖井结构地震响应的影响因素，主要结论如下：（1）装配式竖井结构在地震作用下呈弯剪型变形，其地震响应主要由水平向入射地震动控制；（2）结构变形主要由环缝接缝刚度控制。随着环缝接缝刚度降低，结构侧向变形由弯曲型变形变为弯剪结合型变形，最终变为剪切型变形，进而影响结构环间张开、错台及环内直径变形率；（3）结构环内轴力为轴压力，与埋深呈正相关，与结构形式无关；结构环内所受弯矩水平较低，且以负弯矩为主，正弯矩主要集中于两侧肩部及趾部区域。结构纵向内力随结构埋深增加而增加，且其分布与结构变形模式具有较好关联性。结构损伤水平较低，且受拉损伤明显高于受压损伤。

为探究地震动入射方向、接缝螺栓对装配式竖井结构地震响应的影响，本文基于装配式竖井结构，采用地层结构法及人工边界，对其抗震性能进行开了研究。分别采用分层壳单元、等效非线性弹簧分别对管片、接缝进行了模拟，在模拟得到真实结构地震响应基础下，分别对地震动入射方向及环缝接缝剪切强度影响进行了对比分析，得到了对装配式竖井结构地震响应的影响因素，主要结论如下：（1）装配式竖井结构在地震作用下呈弯剪型变形，其地震响应主要由水平向入射地震动控制；（2）结构变形主要由环缝接缝刚度控制。随着环缝接缝刚度降低，结构侧向变形由弯曲型变形变为弯剪结合型变形，最终变为剪切型变形，进而影响结构环间张开、错台及环内直径变形率；（3）结构环内轴力为轴压力，与埋深呈正相关，与结构形式无关；结构环内所受弯矩水平较低，且以负弯矩为主，正弯矩主要集中于两侧肩部及趾部区域。结构纵向内力随结构埋深增加而增加，且其分布与结构变形模式具有较好关联性。结构损伤水平较低，且受拉损伤明显高于受压损伤。