[實用新型]一種分析城市綜合管廊在地震荷載作用下的安全性的裝置

有效

• 申請號: 201720750823.5
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN206804251U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 鮑碩超;李明;李世禹;尹思達;賈鈞霆
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙)22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本實用新型涉及一種模擬測試裝置，特別涉及一種分析城市綜合管廊在地震荷載作用下的安全性的裝置。

背景技術

城市綜合管廊是指在城市地下空間中建造的集中分類布設各類市政、電力、通訊等管線的隧道狀地下空間結構。近年來，由于我國城市化發展逐步加快，“海綿城市”建設急速發展，對基礎設計條件的要求不斷提高，對地下空間的需求也日益迫切。城市綜合管廊在我國城市化進程中得到了廣泛應用和推廣。2015年，住房城鄉建設部要求，用3年左右時間，在全國36個大中城市全面啟動地下綜合管廊試點工程。當年，確定包頭、沈陽、哈爾濱、蘇州、廈門、十堰、長沙、?？?、六盤水、白銀為第一批10個試點城市。2016年，廣州、石家莊、四平、青島、威海、杭州、保山、南寧、銀川、平潭、景德鎮、成都、鄭州、合肥、海東15個城市入選國家第二批綜合管廊試點城市。城市綜合管廊是各個城市的生命線工程系統，其可靠性不僅對城市的正常運行具有至關重要的作用，而且對于保證城市抗災防災能力，意義更加重大。

我國幅員遼闊，地震帶較為發育，而地震較活躍地區的城市綜合管廊抗震安全性就顯得尤為重要。吉林省也發育有北東向和北西向兩組大斷裂。北東向斷裂為嫩江斷裂帶，松遼斷裂帶和依蘭-伊通斷裂帶。北西向斷裂為濱洲斷裂帶，松花江斷裂帶，桃兒河斷裂和范家屯-伊通斷裂帶。地震對綜合管廊的危害不容忽視。

雖然綜合管廊能夠有效減輕內部管線面臨地震等災害所遭受的破壞，但是，綜合管廊內管線仍然不可避免的遭受到各種自然災害的破壞影響。尤其是地震荷載的影響，多次震害表明，地震是威脅綜合管廊安全最大的因素。因此，作為一種生命線工程，關乎著城市的正常運轉，綜合管廊結構的抗震減災問題研究已經是亟待解決的問題。目前，我國城市綜合管廊工程正處于初步建設階段，對于已經建設或在建的城市綜合管廊的城市，設計、施工等建設標準均不夠完善，建設中多是采用其他地下工程已有經驗進行。

目前對于振動臺模擬試驗，均單獨針對地面結構(如建筑物、橋梁等)或地基土體(如砂土液化、路堤穩定性等)。而城市綜合管廊不同于地面建筑物，亦不同于地基土體，它是一種埋置于地基土中的地下建筑結構，管廊結構與土體形成一個整體，在地震作用下，土體與結構共同破壞，并且相互作用，相互制約，導致城市綜合管廊在地震荷載下安全性的分析裝置不能簡單使用已有裝置進行分析，亟需一種能夠應用于城市綜合管廊的綜合型抗震安全性測試分析裝置。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述問題，而提供一種分析城市綜合管廊在地震荷載作用下的安全性的裝置。

本實用新型包括振動臺、能夠與振動臺連接的砂箱和設置在砂箱內的管廊模型；振動臺為三向六自由度地震模擬振動臺；管廊模型包括有單倉管廊、雙倉管廊和三倉管廊，管廊模型側邊采用不透水薄膜密封；管廊模型與砂箱之間采用砂土填實；振動臺的臺面上設置有四臺攝像機；管廊模型內、外埋置有位移傳感器，砂土中分層埋置有孔隙水壓力計；攝像機、位移傳感器和孔隙水壓力計均連接至計算機數據采集系統，位移傳感器采用拉線式的，型號為開思KS20-200-05-C12；

所述振動臺面為3m×3m；

管廊模型的規格：

單倉管廊矩形截面：根據大量調查研究，確定單倉矩形截面尺寸，將其以1:50等比縮小后，以鋼筋混凝土材料制成單倉矩形截面管廊模型。

雙倉管廊矩形截面：根據大量調查研究，確定雙倉矩形截面尺寸，將其以1:50等比縮小后，以鋼筋混凝土材料制成單倉矩形截面管廊模型。

三倉管廊矩形截面：根據大量調查研究，確定三倉矩形截面尺寸，將其以1:50等比縮小后，以鋼筋混凝土材料制成單倉矩形截面管廊模型。

在砂土中分層布設孔隙水壓力計，用以監測土水壓力的變化及砂土液化的趨勢。在管廊模型內、外埋置位移傳感器，用以監測管廊模型不同部位在振動荷載下的破壞情況。

本實用新型振動臺采用英國SERVOSTEST 3m×3m三向六自由度地震模擬大型振動臺。

本實用新型為了分析不同管廊截面在地震荷載作用下安全性，共設計三組試驗，采用單倉、雙倉及三倉的管廊截面。每組管廊模型制作完成后，振動臺試載地震波全過程有攝像機跟蹤記錄，全面準確的記錄管廊模型在動荷載作用下的表面破壞情況，為數據分析提供支持。