地表爆炸荷载作用下的埋地管道应力分析

城市地下管线是保障城市运行的重要基础设施和"生命线",近年来,由地下管网问题导致管线爆裂等事故呈高发态势。确保埋地管道的安全使用,对保障城市安全具有重要意义。对于地表爆炸荷载作用下埋地管道应力如何计算、应力分布有何特点及其是否安全,是一个值得研究的问题。基于模拟的爆炸荷载,在考虑不同管道埋深、爆心距和炸药当量的情况下,利用FLAC3D软件模拟获得了爆炸荷载作用下埋地管道的响应,并对管道的变形、应力及应力分布特点进行了分析。通过最大Von Mises应力失效准则对管道进行安全性评价,得出了一定范围内背爆面的管壁更易遭到受拉破坏,且爆心距大于15 m的埋地管道基本不受影响的结论。研究成果对于埋地管道防灾减灾具有一定的意义。     

爆炸冲击下埋地管线动力响应研究综述

结合相关文献资料,分析了爆炸冲击波作用下埋地管线动力响应的研究现状,并探讨了该研究中的不足之处,提出了其在未来的研究方向,对防护工程军事职能的发挥有一定的意义。     

爆炸地震波作用下埋地管线动力反应分析方法

在研究爆炸地震波破坏作用的基础上,理论分析总结了关于埋地管线在爆炸地震波作用下动力反应分析的三种方法,即波动分析方法、管—土相互作用方法和震动—变形模型分析法,并结合算例,用不同的方法对管线受力进行了计算和分析比较,据此优选震动—变形分析法作为爆炸地震波作用下埋地管线动力响应的分析方法。     

埋地管道在落石冲击作用下的数值模拟

采用刚体离散单元法进行数值模拟,对落石垂直冲击管道正上方时的管道受力特性进行了分析,得出在冲击荷载作用下土体竖向应力在管道表面集中且向两侧速减,同时管体形变为不规则的椭圆体,以及冲击过程是瞬间过程的结论,并得出可以通过加大管道埋深的办法来保护管道。     

落石冲击作用下埋地管道力学响应

在丘陵或多山地区,频繁发生的滑坡灾害严重威胁埋地管道的安全,势必需要提高埋地管道设计标准,提出合理预防措施.在建立管-土非线性接触力学模型基础上,分析了滑坡落石冲击作用下大孔径薄壁管道的动态响应.在此基础上,研究了落石冲击速度、管道埋深、管道径厚比、管沟填充土类型等工程因素对埋地管道力学响应的影响规律.结果表明：相同体积下,椭球形落石产生冲击力大于球形落石;相同形状的落石,体积越大,管道产生变形越大;管道破坏为局部失效,失效区域约占管道截面的1/6.根据分析结果,提出了具有工程应用价值的建议.     

内空和充水管道在爆炸冲击荷载下的数值模拟分析

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,根据实验目的建立了计算模型,并选取适当的本构关系和材料,对空中TNT炸药爆炸冲击荷载下的内空和充水管道的动力响应规律进行了数值模拟分析,指出爆炸冲击荷载下,在等量炸药的条件下,充水管道的变形量、单元位移及单元压强峰值较内空管道低,这些参数的增加速率也均低于内空管道;充水管道的抗变形能力更强,稳定性更高。     

第三方载荷作用下埋地输气管道动力响应的数值模拟

强夯是导致埋地输气管道第三方破坏的主要载荷形式之一.强夯下埋地输气管道动力响应问题的本质是夯锤-土-埋地管道组成的体系在冲击荷载下的整体动力响应.利用LS-DYNA有限元商业软件,基于非线性动力学基本理论和动态算法,在半无限土介质中,通过对动力参数和接触参数的合理设置,在验证某工程实例的基础上,选取适当的本构关系,从夯击能量的大小、夯锤和管道之间的间距和管道表面复土深度三个方面对强夯冲击荷载作用下埋地输气管道的动力响应问题进行了数值模拟研究,得出了埋地输气管道在夯击荷载下的动力响应规律.结果表明,采用数值模拟方法对研究强夯冲击荷载作用下埋地输气管道的动力响应是可行的,其计算结果对埋地输气管道的风险评估、设计和施工具有一定的参考价值.     

埋地管道在地震波作用下的抗震性能分析

埋地管道是一种特殊的地下结构 ,地震时由于管道与砂土等介质的相互作用而引起管道运动 ,在管道中产生地震应力。针对地震波作用下埋地管道的运动特点 ,运用振动和抗震动力学理论 ,推导了埋地管道的振动运动方程和管土间相互作用的传递系数 ,进而求出了管道最大的轴向应力和弯曲应力。最后 ,通过实例分析讨论了土及管道参数对埋地管道抗震性能的影响     

地层变形对埋地管道的影响分析

由于埋地管道与土体之间存在管、土相互作用,地震、地面不均匀沉降等地层变形均会导致管道受力、变形而被破坏.管道的位移和力学响应通常与管材、埋深、土质类型等因素有关.通过建立非线性有限元管、土相互作用模型,模拟了钢管、UPVC管和预应力钢筋混凝土管在给定的地层变形条件下的位移和力学特征,并对管道埋深和土质类型等因素的影响进行了参数分析.结果表明,不同材质管道的位移量排序为UPVC管>钢管>混凝土管,浅埋和软地基均可使管道受力和变形减小.     

浅埋防护下埋地燃气管道的受力分析

在实际施工现场,由于地下其他管线、构筑物、障碍物等的限制,不能按规范要求深度埋设燃气管道时可以采取特殊的防护措施,以防止由于埋深不够而可能导致的管道受损的后果,从而保证管道在浅埋后具有足够的应力强度和安全可靠度。文章介绍了浅埋燃气管道的受力情况和常用防护措施的效果。     

横向受压薄壁圆钢管在冲击波作用下动力压扁的数值模拟分析

为了清楚认识横向受压薄壁圆钢管在冲击波作用下的变形特征,本文在已有实验的基础上,运用有限元软件LS—DYNA对横向受压薄壁圆钢管在爆炸冲击波作用下的压扁过程进行了数值模拟,利用LS—DYNA后处理功能分析了在爆炸冲击波作用下钢管动态变形过程。     

渗流条件下地埋管换热器传热特性研究

基于有渗流工况下地埋管管群的有限长线热源模型,通过Matlab软件模拟计算了深度为50 m平面处的地下温度场,根据地下温度场的温度分布,分析了布管方式,运行年限,孔隙率对地埋管管群传热效果的影响。研究表明:在物性参数,地埋管布管区域及地埋管总数不变的情况下,将地埋管等间距布置在布管区域内最有利于地源热泵系统的运行。地埋管布管区域冷热量累积效应在初始阶段较为明显,随着运行年限的增加,冷热量累积将在某一时刻达到动态平衡,此后将不随时间的增加而继续累积。对于冬夏季冷热负荷不平衡地区,孔隙率越大的区域越有利于地源热泵系统的运行。     

重庆市《地埋管地源热泵系统技术规程》解读

介绍了重庆市《地埋管地源热泵系统技术规程》的编制背景、特点并对重点条文进行了解读。《规程》在国家标准的基础上,结合重庆市气候、岩土条件特点及近年来的工程实践,对地埋管地源热泵系统工程的勘察、设计、施工及验收进行了完善,以提高重庆地埋管地源热泵系统的设计水平,实现节能减排的战略目标。     

埋地钢质管道应力腐蚀开裂及其预防

阐述了埋地钢质管道应力腐蚀开裂的影响因素和类型,总结了国内外典型的管道应力腐蚀开裂事故和研究状况,提出了预防措施。     

地源热泵中央空调系统地埋管施工技术

近几年,我国地源热泵中央空调系统建设发展迅速,基本上以每年20%～25%的速度在增长,该技术具有显著节能、舒适环保、零空气污染、安全、性能稳定、清洁、使用灵活、经济有效等特点。为节约用地,地源热泵空调地埋管系统常设置在建筑物基础底板下。因此,垂直地埋管管井、地埋管、水平地埋管组成的整个地埋管系统全部位于基础底板以下。底板施工后,地埋管系统无法观察,成为永久性工程。本文重点探讨了地埋管施工技术方面的问题。     

某地源热泵地埋管系统的简化算法

以线热源理沦为基础,结合热阻的概念,介绍地源热泵系统垂直U型埋管换热的物理模型,计算了影响系统换热效果的主要参数.将计算结果和实验测试值进行对比,误差在工程允许的范围内.根据该算法能够得出不同埋管形式下的单位井深换热量和所需的埋管间距,可作为工程设计依据.