埋地管道受地面堆载作用的安全分析

针对地面堆载是否会使管道失效的问题,以X80埋地管道为研究对象,选用vonMises屈服准则作为管道的失效准则,通过简化建立管土相互作用的三维立体模型,将地面堆载视为均布荷载全部作用于管土模型上,选取不同的管道埋深、堆置物重度、堆置高度的参数来研究这三种因素对管道应力的影响,并运用仿真软件ABAQUS对模型进行有限元分析。研究结果表明,地面堆载对埋地管道的影响不容忽略,堆载高度的变化对埋地管道影响小,堆载重度的变化对管道应力的影响更加显著。在实际工程中,若不能避免要在埋地管道上大量堆放物品时,建议仅堆放像砂土、混凝土等重度较小的堆置物,保守建议存在可能出现堆载区域的埋地管道的埋深不应超过3 m。     

基于混沌粒子群算法的光伏电站站内无功优化

光照强度的变化不仅会造成光伏电站并网点电压波动,而且可能会导致光伏发电单元出口电压越限,呈现较大的时空分散特性。并且随着光伏有功出力增加,光伏电站的稳定性会下降。针对上述问题,在建立大型光伏电站的模型上,采用改进的混沌粒子群算法对光伏电站进行多目标无功优化,以均衡光伏电站站内节点电压,提高其稳定裕度,并降低有功网损为目标,仿真验证所提方法的正确性。通过求解向量组的极大线性无关组判断粒子的进化方向,有利于粒子保持多样性。     

随机时空地震载荷下长输埋地压力管道的响应分析

传统长输管道的抗震研究仅考虑随时间变化的一致地震激励,而客观上长输管道遭受的地震载荷是随时间和空间同时变化的四维时空激励。为此,从统计学的角度将其作为随机过程和随机场进行研究,考虑场地类型的影响,基于随机过程的随机地震功率谱模型——Clough-Penzien模型的正交展开和随机场的半理论半经验模型,建立了适合于实际工程的随机时空地震载荷的数学模型,进行多点激励下的管道响应分析,结合von-Mises第四强度理论进行埋地压力管道的应力分析,并以某长输埋地压力管道为例,进行了数值模拟与分析。研究结果表明:(1)对于长输管道而言,非一致地震激励下的响应大于一致激励下响应的影响;(2)四维时空地震场域的耦合响应可以基于地震数据和模型处理后再进行分析;(3)地震作用下长输管道的响应具有随机时空的特性。结论认为:长输埋地压力管道在遭受地震载荷时,科学合理的分析设计方式需要同时考虑时空效应的影响;所建立的随机时空地震载荷模型,对于长输管道抗震设计具有重要的参考价值。     

含腐蚀缺陷悬空管道的考虑多个变量相关性的非概率时变可靠性分析

考虑管道工程中的小样本数据难以得到准确的概率分布且采集数据需大量费用,且影响不确定因素相互影响的前提下,在研究其可靠性时提出利用非概率集合理论凸方法为理论基础的椭球模型。考虑结构抗力随时间衰变的客观特性,基于随机过程的时变可靠性分析需要大量的数据,提出了更符合实际情况的随时间抗力的时间累计效应产生的衰变和腐蚀随时间增长向相结合的模型,并结合实际带腐蚀缺陷的悬空管道的极限悬空长度式子,建立了考虑腐蚀缺陷悬空管道的时变极限状态方程,进行二维与三维的不确定变量相关性的非概率可靠性分析。可以作为基于随机过程理论的腐蚀悬空管道的时变可靠性分析理论的有效补充,为埋地油气管道的维护提供理论依据。