冻胀作用下承插式给水管道分析

埋地管道是城市基础建设的重要组成部分，本文以我国城市给水系统常用的承插式球墨铸铁管为研究对象。应用有限元分析软件ANSYS，建立管土相互作用非线性关系，并建立长距离给水管道的三维计算模型，计算分析带有柔性接口的长距离连续管道在冻胀变形作用下的反应。     

埋地管道管土相对刚度的分析

基于管土相互作用模型对埋地管道的管土相对刚度进行了分析。以现行的管道结构设计规范为例介绍了目前管道工程设计中常用的管土相对刚度计算公式,在Spangler管道土压力模型基础上推导了计算埋地管道管土相对刚度的修正公式,并采用有限元模型分析了上埋式管道的管土相互作用机理。通过比较发现,修正公式与有限元的模拟结果更为接近,说明与规范公式相比修正公式更适合于埋地管道管土相对刚度系数的计算。     

埋地压力输水管道的分布式光纤连续监测原型试验

以深圳某水源工程大型埋地压力输水管道为例,应用基于Φ-OTDR光纤干涉原理的振动监测方法,对管道进行原型观测试验。通过运用放空阀模拟爆管泄漏事件,并结合敲击试验,检验分布式光纤的监测效果。试验结果表明,分布式光纤用于埋地压力输水管道泄漏连续监测是可行的。     

基于光纤传感技术的桩体位移监测方法研究

现有光纤传感器的布设方法单一,无法完全适应各类工程的监测要求。为此,从实际工程桩体水平位移监测的需求出发,针对工程施工特点,设计单U型和多U型布设方法,并于室内构建PVC管简支梁模型,利用分布式光纤传感器对PVC管弯曲变形应变进行测量。采用各类应变组合进行挠度计算,分析了各应变组合挠度的试验误差。将上述两种光纤布设方法分别运用于实际工程的桩体水平位移监测中,并对比分析光纤传感器监测数据效果。试验与实际工程分析结果表明：利用分布式光纤计算桩体位移时,应当优先选用垂直基坑开挖面的双轴线应变进行计算,其次可利用其他轴线应变换算成基坑侧应变,进而用双轴线应变计算,而多轴线应变计算会造成多余误差;在实际工程运用时,分布式光纤传感器监测效果优于侧斜管监测效果。     

基于有限元模拟的分布式光纤监测PCCP断丝可行性研究

作为预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe, PCCP)常见的一种结构破坏形式,断丝的发生会对管体结构的承载能力产生很大的影响。通过某调水工程为原型建立了埋地PCCP的“石-土-管”有限元模型;通过改变断丝数量及断丝位置,分析了不同断丝工况下管体表面应变的变化规律;以有限元计算结果为光纤测值,结合现有分布式应变光纤传感技术的测量精度和空间分辨率,分析了采用分布式光纤应变传感技术监测PCCP断丝的可行性。结果表明：当PCCP发生常见断丝情况时,断丝区表面产生的应变较未发生断丝区域有明显变化,且当断丝数量达到3根及以上时,PCCP表面产生的应变变化均大于2με,且随断丝数量的增加,应变也逐渐增大,即利用目前已有的长距离分布式光纤监测技术对其进行监测在理论上是可行的,可为实际工程中PCCP断丝的分布式光纤监测设计提供指导。     

凌源市应急供水工程DN700高压球墨铸铁管道水压试验设计与施工

承插式铸铁管道的水压试验是检测管道安装质量的有效方法,水压试验的重点工作之一是靠背挡墙的设计与施工。文章结合具体工程,详细地介绍了靠背墙的设计与施工过程,同时也介绍了水压试验的组织与实施过程。     

地下压力管道开孔部位有限元分析

建立有限元模型,对埋地压力管道带压开孔及实际运行两种工况进行有限元分析.对主管两端施加5种约束,分别进行管道应力的分析,比较开孔位置的应力分布情况,为类似工程管理提供借鉴.     

长距离管道水毁灾害风险的半结构化评价研究

为提升长距离埋地管道水毁灾害风险辨识和防控能力,构建了长距离管道水毁灾害孕育风险的半结构化评价方法.首先分析长距离管道水毁灾害的孕育特征,归纳水毁灾害风险的易发性和易损性因素,建立水毁风险评价指标体系;然后基于水毁风险评价指标,确定半结构化处理方法,构建FAHP综合评价模型,划分管道水毁风险等级;最后选取川气东送管道改...     

预应力钢筒混凝土管承插口数值仿真模拟方法

根据预应力钢筒混凝土管的结构型式及特点,对预应力钢筒混凝土管(PCCP管)管身混凝土、钢筒、预应力钢丝以及承插口钢板进行了数值仿真模拟计算,采用了ANSYS有限元进行计算,对管身混凝土采用SOLID65单元模拟,管道钢筒采用壳单元SHELL63模拟,管道承插口钢板采用solid185单元模拟,预应力钢丝采用link8单元模拟。结合工程实例对PCCP管道进行了分析。数值仿真分析合理,具有实际意义。     

管道悬空灾害的分布式光纤实时监测方法研究

管道悬空是较为常见的一种结构病害形式，随着悬空长度的不断增加将可能导致管道断裂，但是目前还缺乏管道悬空灾害的实时监测技术。根据管－土相互作用机理，提出了一种基于分布式光纤监测管道悬空状态的方法，并通过模型试验对方法的有效性进行验证。试验结果表明该方法能够实时监测管道任意位置的纵向应变，并且可以根据应变数据的分布特征准确识别管道悬空的发展变化情况。     

落脚河水电站岔管及支管结构设计

大方县落脚河水电站采用钢筋混凝土岔管、钢筋混凝土支管、钢支管结构设计,在满足结构安全性和耐久性的要求,保证结构的强度和刚度的条件下,该电站采用钢筋混凝土岔管、钢筋混凝土支管、钢支管结构达到了方便施工,节约工程投资,加快施工进度和经济适用的目的。     

FLOW-PIPE-SEEPAGE COUPLING ANALYSIS OF SPANNING INITIATION OF A PARTIALLY-EMBEDDED PIPELINE

The initiation of pipeline spanning involves the coupling between the flow over the pipeline and the seepage-flow in the soil underneath the pipeline. The pipeline spanning initiation is experimentally observed and discussed in this article. It is qualitatively indicated that the pressure-drop induced soil seepage failure is the predominant cause for pipeline spanning initiation. A flow-pipe-seepage sequential coupling Finite Element Method (FEM) model is proposed to simulate the coupling between the water flow-field and the soil seepage-field. A critical hydraulic gradient is obtained for oblique seepage failure of the sand in the direction tangent to the pipe. Parametric study is performed to investigate the effects of inflow velocity, pipe embedment on the pressure-drop, and the effects of soil internal friction angle and pipe embedment-to-diameter ratio on the critical flow velocity for pipeline spanning initiation. It is indicated that the dimensionless critical flow velocity changes approximately linearly with the soil internal friction angle for the submarine pipeline partially-embedded in a sandy seabed.     

舟山大陆引水海底管道施工技术概论

介绍了舟山海底管道设计、施工特点，探索长距离、大口径、薄壁海底管道的施工方法，具体包括：(1)管道设计；(2)管道施工；(3)铺管；(4)托管架设计；(5)锚泊系统设计。     

复杂波浪条件下海底管线冲刷深度实验研究

海底管线冲刷深度一直是该领域关注的焦点问题。现有的海底管线冲刷深度计算公式大多仅适用于单一波浪作用下且波浪方向垂直于管线,而在实际情况中,不同方向的波浪联合作用在管线引起管线冲刷。该文以秦皇岛海域实测多年波浪为依据,进行了不同管线铺设角度等复杂波浪条件下的冲刷实验。实验结果表明,在复杂波浪条件下,管线上下游压力差随着管线角度的增大而增大,导致冲刷深度的增大;现有管线相对冲刷深度的经验公式不能用来估算冲坑深度。并且通过对实验结果的回归分析,得到了复杂波浪条件下海底管线冲刷深度估算的经验公式。     

海底管道平面位置成果互算方法研究

针对海底管道检测数据处理中涉及到的地理坐标成果和起点距成果的不统一,研究了海底管道检测数据处理中成果互算内容及其方法,并提出了基于ARCGIS Engine实现成果互算的计算机自动化处理方法。该研究成果在册镇海底管道检测中得到应用,并对于其他管道检测数据处理及断面测量数据处理提供了借鉴和参考。     

波流作用下海底管道的水动力和在位稳定性研究的近代进展

近年来，随着海上油、气田的相继开发，海底管道作为输送近海油、气产品至岸上终端这样的连续结构物，其工程地位十分重要，国内外建设的数量是与日剧增。海底管道设置在恶劣的海洋环境中，将承受各类环境载荷，其中流、流引起的水动力载荷最为重要。对海底管道这样的海洋工程，保证其正常运行和结构自下而上期的安全，是直接与海底管道所受的水动力及其在位稳定性密切相关的。     

中缅天然气管线沿线滑坡变形监测与机理分析——以黔西南州沙子镇滑坡为例

中缅天然气管线黔西晴隆段沙子镇2016年和2017年连续2次因滑坡引发天然气管线破裂事件,引起了人们的极大关注。滑坡的变形机制和监测对该区的天然气管线的正常运营具有非常重要的意义。在研究区域构造背景的基础上,根据该区地质、构造特征和现场收集的滑坡变形资料及监测数据,开展了该区段变形机制的研究和变形监测分析。研究结果表明:滑坡变形主要划分为管线正常运行阶段的坡体未变形、缓慢蠕滑变形、加速蠕滑变形和管线破裂变形4个阶段。滑坡主要是由于人工堆填土方所引起的蠕滑变形所致。监测数据表明:通过抗滑处理后,坡体的变形得到了有效控制,天然气管线运行较为安全,但仍需要进一步的监测和预报。     

直接解算管流问题的精确方法

在Ｐｒａｎｄｔｌ、Ｋａｒｍａｎ和Ｃｏｌｅｂｒｏｏｋ－Ｗｈｉｔｅ三个经典公式基础上，本文为管路水力计算三类基本问题提供了全套计算程序和精确算式，可以直接和方便地求出结果，避免繁复试算或迭代，较现有计算方法完整、简捷、精确、合理。     

水锤计算中压力管道的分段问题研究

简要介绍了水锤计算中常用的几种压力管道分段方法。重点对调整波速法进行研究,指出了该方法存在的不足,提出了相应的改进方法。改进的调整波速法能选取尽可能大的时间步长、最小化整个管系波速调整幅度、保证波速调整前后压力管道系统中水锤波的传播时间一致。算例分析表明提出的改进方法是合理的。     

岩溶管道水汇流理论的研究与应用

岩溶管道中贮存有丰富的地下水可供开发利用。在建成的岩溶水库的来水中，８０％以上是通过岩溶管道中渗漏出来，而岩溶裂隙网中的漏水量仅占１０～２０％。因此，在开发利用中，钻孔若遇不到岩溶管道，则出水少或根本无水，可见研究岩溶管道水的重要意义。本文叙述了对岩溶管道水的类型及其汇流特性、汇流理论的ｕｉ与Ｉ的非线性关系、岩溶管道水汇流的物理模拟试验、岩溶管道水汇流理论在岩溶渗漏计算中的应用等四方面研究与应用。