哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
地下综合管廊在减少道路开挖和高效利用城市地下空间方面具有优势，然
而这些结构仍然容易受到地震损坏导致次生灾害，因此在地下结构的抗震方面
要给予足够的关注。本文分析了地下管廊的地震研究，主要为SH波斜入射交
叉节点的扭转响应，重点关注影响抗震性的因素。
首先，本文总结了粘弹性边界应力方程的推导以及SH波斜入射等效载荷
的方法。为了在每个边界表面上准确输入等效荷载，研究使用Python进行批量
求解并将结果导入有限元模型中。然后通过创建理想模型进行模拟，来验证边
界条件和SH波地震输入的正确性，同时需要满足计算要求。
其次，创建ABAQUS有限元计算模型，使用实际的综合管廊交叉节点作为
研究模板。输入SH波地震荷载来分析该模型在三维空间内地震动斜向输入下
的动态响应。使用Python进行批量求解并将结果导出节点处各混凝土板两份方
向的扭转角度，并对其数值变化进行统计分析。
最后，在完成了上述工作之后，考虑了地下管廊的扭转响应，通过改变入
射方向、地震幅值和地震波种类进行比较研究，以确定可能导致扭转变形在综
合管廊交叉点处横截面上更早、更容易出现的工作条件。通过对比节点处各板
的扭转角度，发现扭转程度与地震动加速度幅值和入射角度呈正相关的关系，
以及分析确定P波与SH波斜入射主要影响的具体种类构件，并提供了可以改
进的研究方法展望。
关键词：综合管廊；交叉节点；SH波斜入射；扭转效应；地震响应；数值模型
-I-
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
Undergroundintegratedpipegalleryhasadvantagesinreducingroadexcavation
andefficientlyutilizingurbanundergroundspace,butthesestructuresarestillprone
toearthquakedamageleadingtosecondarydisasters,sosufficientattentionshouldbe
paidtoseismicresistanceinundergroundstructures.Thisarticleanalyzestheseismic
researchofundergroundpipegalleries,mainlyfocusingonthetorsionalresponseof
SHwaveobliqueincidencecrossnodes,andfocusesonfactorsthataffectseismic
resistance.
Firstly,thispapersummarizesthederivationoftheviscoelasticboundarystress
equationandthemethodofequivalentloadforSHwaveobliqueincidence.Inorder
toaccuratelyinputequivalentloadsoneachboundarysurface,thestudyusesPython
forbatchsolutionandimportstheresultsintothefiniteelementmodel.Then,by
creatinganidealmodelforsimulation,thecorrectnessoftheboundaryconditionsand
SHwaveseismicinputisverified,whilemeetingthecalculationrequirements.
Secondly,anABAQUSf