排水管道工程造价的数学模式

进行排水管网的优化设计时,必然要涉及各种管径和埋深对排水管段造价的影响。 排水管段的工程造价C与管径D及管段平均埋深H有关。当取管径D为参变数时,C与H呈上升曲线关系。当取H为参变数时,C     

基于ABAQUS软件盾构法隧道施工中埋地管道力学规律研究

为研究盾构法隧道施工作用下埋地管道的力学性能,建立地层、埋地管道和隧道衬砌的整体模型,采用有限元分析软件ABAQUS进行非线性求解。分别模拟了不同管径、壁厚、埋深条件下的埋地管道应力应变状态,得出在不同影响因素下管道Mises应力和纵向位移的变化规律。分析结果表明:在盾构法隧道施工作用下,管径和壁厚对埋地管道应力应变状态有较大影响,管径越大,管道Mises应力越大,纵向位移越小;壁厚越大,管道的Mises应力越小,纵向位移越小;当管道处在隧道上方时,一定埋深范围内,埋深对埋地管道的应力应变状态影响较小,管道的Mises应力和纵向位移随着埋深的增加虽有增加但增加并不明显。     

基于FLUENT的排水管网优化设计研究——以广安武胜县某工业园区为例

排水管网优化设计方法主要有管线的平面布置优化和管线布置给定情况下管径-埋深的优化。文章介绍在地势变化不大的平坦地区对排水管网进行管径-埋深优化的过程中引入FLUENT软件,模拟流体在管道中的流动状态。通过观察流体的流速和压力变化验证不同管径下流体是否能正常通过管道,并筛选出最优的管径集合。最后通过广安市武胜县某工业园区排水管网设计项目进行验证该方法具有减少工程造价的作用。     

大直径埋地钢管管顶土压力及其设计模型研究

以往埋地钢管的管顶土压力研究结果多基于小直径管道,对大直径管道并不完全适用.建立了埋地钢管有限元计算模型,分析了不同管径、径厚比和埋深下的管顶土压力,并与传统设计模型进行比较,探讨了相关参数对土压力的影响.提出了一种新型的土压力设计模型——盆式模型,采用"直线+抛物线"形式描述土压力分布,根据管径和埋深情况采用"Mar...     

温度应力作用下直埋供热管道非线性屈曲分析

直埋供热管道在温度应力作用下的屈曲变形是管道设计的一个重要问题。应用有限元软件ANSYS,建立三维管土相互作用的有限元模型,模拟出温度应力作用下管道非线性屈曲变形过程。对不同的管道埋深、管径、管土摩擦系数以及初始缺陷等影响因素进行参数化分析,得出了不同因素影响下管道的临界屈曲温差和屈曲变形规律。结论表明在初始缺陷小,埋深大,管径大等情况下直埋供热管道具有较强的整体稳定性。     

浅析直埋供热管道散热损失

根据传热学原理,分析了保温层厚度、埋深、供回水温度、管间距以及管径对直埋供热管道热损失的影响,其所得结论对设计、施工、运行具有一定的参考价值。     

车辆碾压作用下输气管道安全埋深及防护措施

当采用路基工作区深度作为管道的安全管顶埋深时,安全裕量过大,过于保守。管道水平方向最大变形量先随管顶埋深的增大而减小,而后缓慢变大,但增幅不大。所以,根据管道水平方向最大变形量最小来确定管道安全埋深,较路基工作区深度更为合理。当管道管顶埋深小于安全管顶埋深时,应根据管径、壁厚、埋深、车辆参数、地面是否沉降等情况综合考虑,对管道进行受力分析或采用数值模拟等方法进一步判断管道是否安全,并采取合理的防护措施。     

基于管道直径的供水管网故障率分析

本文通过分析某市供水管网近十年的爆漏数据、建立供水管道管径与故障率方程,得出了其故障率与管径大小呈负相关。从管厚、埋深、管材等因素方面,分析了管道爆漏事故发生的原因,进一步探讨了供水管网优化设计中管径各因素的影响。     

基于Abaqus软件盾构法隧道施工下的市政管线的动力分析

通过采用基于Abaqus软件的有限元数值方法来研究盾构隧道施工对周围地下管线的影响,考虑了管线和土体接触面的影响,结果表明隧道埋深、刀盘推进力、管径、管线埋深对管线的位移和动态的响应影响较大,为类似的工程提供理论依据。     

温度和基坑开挖耦合作用下埋地管道变形规律研究

为研究温度和基坑开挖耦合作用下埋地管道的变形规律,建立管道-地层-基坑支护模型,采用有限元分析软件ABAQUS进行非线性求解。通过改变基坑不同开挖步骤地层的温度实现温度与基坑开挖耦合,分别模拟了不同管径、壁厚、埋深条件下埋地管道的变形情况,得出了不同影响因素下埋地管道垂直沉降位移和水平位移变化规律。分析结果表明:在温度和基坑开挖耦合作用下,埋地管道的水平位移大于垂直沉降位移,而且位移最大处发生在基坑的中部;管径越大,埋地管道的垂直沉降位移和水平位移越小;管壁越厚,埋地管道的垂直沉降位移和水平位移越小;埋深越大,埋地管道的垂直沉降位移越小,水平位移越大。     

地源热泵地下埋管换热器系统形式及设计计算

本文介绍了地源热泵地下埋管换热器系统形式及设计计算中的有关问题,其中包括埋管方式、埋管深度、地下埋管系统的环路形式、埋管材料、埋管间距、埋管系统的管径选择及水力和热力计算等问题。     

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.     

单U形地埋管换热特性及热作用半径数值分析

针对影响U形地埋管换热能力及热作用半径的典型因素,采用模拟分析,得到了不同入口水温、管内流量、回填料导热系数、岩土体导热系数、体积热容条件下,埋管单位井深换热量和平均热作用半径随之变化的规律。结果表明:地埋管的换热量与入口温度、岩土体导热系数及单位体积热容呈线性变化,与入口流量和回填料导热系数呈指数形式变化,通过拟合分析出单位井深地埋管日平均换热量与五个因素的回归方程;在热物性参数中热扩散系数对地埋管的平均热作用半径影响最显著。     

顶管施工中相邻垂直交叉地下管线变形的三维有限元分析

顶管施工引起的管道周围土体移动会对相邻地下管线造成危害。采用三维有限元分析了顶管施工引起的相邻垂直交叉地下管线变形，研究了离顶管距离的远近、注浆、纠偏、不同管材、地下管线埋深、管线与土体弹性模量比等因素对地下管线位移的影响。研究表明：地下管线产生的竖向位移远大于水平位移，当顶管开挖面通过地下管线2m时，地下管线产生的竖向位移达到最大；顶管向地下管线侧纠偏是引起地下管线变形的主要原因；地下管线弹性模量越小，产生的位移越大。地下管线周围土体的弹性模量大小对位移有很大影响，可以通过注浆等方法加固土体以减小地下管线的位移。     

钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响

作为水域中桩基础施工的围堰结构,钢护筒的应用愈加广泛,钢护筒因为施工或者拆除困难等原因有时不再回收,从而与钢筋混凝土材料一起形成钢管混凝土复合桩。为探明钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响,通过离心模型试验,着重研究钢管埋深对钢管混凝土复合桩桩侧摩阻力、桩端阻力等因素的影响。结果表明：钢管混凝土复合桩的上部钢管段（钢护筒）合理埋深为桩长的1/3,当钢管段埋深小于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力会出现双峰现象,当钢管段埋深大于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力双峰现象将逐渐消失;根据钢管混凝土复合桩的竖向承载特性,提出适用于钢管混凝土复合桩的竖向极限承载力计算公式,以期为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论指导。     

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。     

深埋曲线钢顶管受力特性现场监测试验研究

为了研究深埋曲线钢顶管施工过程中的力学特性,依托拱北隧道曲线顶管管幕工程,对曲线顶管管节轴向与环向应变进行了现场监测分析。实测数据结果表明,管节应变随顶进距离增大而略微增加,但基本保持在一定范围内。管节在顶进过程中应力曲线发生波动,停止顶进后逐渐趋于平稳。管节轴向应力主要受顶进力影响,而环向应力主要取决管节外侧环向荷载,曲线顶管管节弯曲内侧存在压应力集中。由于存在泊松效应,大埋深条件下管节顶部和底部轴向应力受环向变形控制。随着与机头距离增加,管节由轴向两侧受压逐渐转变为单侧受压,受压区位于管节弯曲内侧,应力集中更加显著。     

土壤源热泵地下换热器的设计与影响因素分析

本文建立了土壤源热泵地下换热器的传热模型,用MATLAB软件编写了单位管长换热量的求解程序,并且分析了地下换热器中循环液设计出口温度、埋管间距、钻孔深度、土壤热物性参数等因素对单位管长换热量的影响。得出单位管长换热量随各参数的变化规律,为土壤源热泵系统的优化设计中各参数的合理选取提供参考。     

控制性低强度材料(CLSM)在管沟回填中的应用

介绍了控制性低强度材料（CLSM）及其工法的概念和特点，运用有限元模型分析了交通荷载作用下埋地管道在不同回填材料和管顸埋深情况下的横向力学性状。研究发现，CLSM对交通荷栽作用下浅埋柔性管道的减荷效果非常显著，其路面工后沉降也较小，在城市市政管道工程中推广CLSM回填工法具有现实意义。