地震波作用下埋地管道的位移反应分析

为了分析地震波作用下埋地管道的位移反应,以震时埋地管道的接头损坏作为主要破坏模式,采用波动理论计算管道的轴向变形,讨论了地震波入射角、剪切波速、管径等参数对管道变形的影响,并比较了两种管土间轴向变形传递系数的计算差异,建议采用《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB500 32-2003)中给出的变形传递系数进行埋地管道抗震验算。     

地铁隧道对近距离埋地管道影响的数值模拟

采用三维的地铁隧道-土体-埋地管道的相互耦合数值计算模型,研究了深圳地铁一期工程益田站-香蜜湖站区间隧道施工对近距离埋地管道的影响.结果表明:此数值方法可以较为准确地模拟地铁隧道施工对近距离埋地管道的影响;左线隧道施工后,管道沉降和地表沉降近似符合Gaussian分布,右线施工后不再符合正态分布;管道的存在改变了隧道周围地层位移场的分布;右线施工后,管道的纵向受力得到了改善.     

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。     

跨断层埋地热力管道应力与应变数值模拟

针对跨断层埋地热力管道,建立模型,采用ADINA有限元平台对埋地热力管道的应力、应变进行数值模拟,对提高跨断层埋地热力管道安全性的措施进行了探讨。     

埋地管道的裂纹扩展分析

该文采用有限元软件ADINA,模拟具有初始裂纹等缺陷的管道破坏情况,同时建立管道的三维Rupture模型,结合数值分析结果得出不同的结论,建立实体模型,在裂纹路径及初始缺陷都已知的情况下采用软件中的Fracture模块分析裂纹扩展问题。在已知初始裂纹的前提下,利用回路J积分的动态守恒探讨二维模型的平面应变特性,通过实验结果证实了裂纹开裂以及扩展路径与理想的弹塑性材料破坏时比较吻合,也证明了理想弹塑性材料屈服理论符合实际工程需要。     

埋地管道的裂纹扩展分析

该文采用有限元软件 ADINA,模拟具有初始裂纹等缺陷的管道破坏情况,同时建立管道的三维 Rupture模型,结合数值分析结果得出不同的结论,建立实体模型,在裂纹路径及初始缺陷都已知的情况下采用软件中的Frac-ture模块分析裂纹扩展问题。在已知初始裂纹的前提下,利用回路J 积分的动态守恒探讨二维模型的平面应变特性,通过实验结果证实了裂纹开裂以及扩展路径与理想的弹塑性材料破坏时比较吻合,也证明了理想弹塑性材料屈服理论符合实际工程需要。     

滑坡条件下埋地管道的应力分析

根据滑坡体与埋地管道的管-土作用原理,提出横向滑坡和纵向滑坡条件下管道外载的计算方法,基于壳单元和土弹簧单元,建立两种工况下管道的有限元计算模型。管道受拉压作用而存在三个应力集中区,分别处于两端和中部。除滑坡规模等常规因素外,横向滑坡两侧场地土体性质对管道的受力和变形有明显影响。     

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.     

埋地天然气管道防腐技术的新进展

描述了埋地天然气管道的腐蚀因素,腐蚀危害及腐蚀现状,介绍了近年来国内埋地天然气管道的各种防腐技术的新进展。评价了各种手段的优缺点和适用范围。     

循环荷载作用下格栅防护柔性埋地管道的性能分析

交通循环荷载下埋地管道性能与防护是当前研究的重点问题,首先针对格栅加筋柔性管道开展试验研究,分析管道埋深H为3D(D为管道外径)时循环荷载水平和频率、首层格栅埋深、长度、层间距和筋材层数对管道力学与变形性能的影响,试验结果表明:首层格栅最佳埋深u为0.4B(B为加载板宽度),最佳层间距ug为0.5B,最佳铺设长度L为5D;增加格栅层数能显著增强土体,从而有效减少管道变形和加载板沉降;提高荷载水平或降低荷载频率使管道变形、加载板沉降和格栅应变整体显著增加;格栅应变随其与加载板中心的距离增加而减小,格栅中心点应变随循环次数增加呈现先增加后减少的趋势。进而,基于有限元数值模拟分析管道埋深H、加载板宽度B和管径D对管道力学性能的影响,数值结果表明增加管道埋深或减小加载板宽度,管道径向变形减小;同等荷载作用下,减小管径时管道径向变形增大,筋材加筋效果减弱,适当增加管道直径,有利于筋材加筋作用的充分发挥,从而减小管道径向变形。     

直埋供热管道应力及热位移的分析

分析直埋敷设供热管道在工作温度循环变化过程中管道应力、热位移等参数的变化特点。通过分析长直管段和短过渡段管段的工作过程中应力、热位移等参数的变化,研究了直埋敷设管道热位移对管道安全的影响。     

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。     

埋地管道的防腐蚀技术

介绍了埋地管道的防腐蚀技术，从物理防护、电化学防护、阴极保护、涂层等方面进行了论述，指出对管线实施“热点”保护可取得较好的保护效果，并可节省大量维修资金。     

基于氖气示踪剂的埋地燃气管道泄漏扩散研究

基于Fluent软件,建立燃气示踪剂氖气加注模型和埋地燃气管道泄漏扩散模型。氖气加注模型分为氖气连续加注(简称连续加注)、氖气交替加注(简称交替加注)2种方式。埋地燃气管道泄漏扩散模型分为有盖层、无盖层2种工况。模拟结果表明:相比于连续加注,交替加注的氖气质量分数分布更均匀。有盖层时,泄漏气体沿着管道轴向不断扩散,影响范围不断扩大。无盖层时,泄漏影响范围较小且逐渐趋于稳定,为泄漏点附近1.5 m范围。有盖层工况氖气在不同深度水平面的扩散范围明显比无盖层时大得多。无盖层时,氖气质量分数在不同深度水平面的分布范围较为稳定;有盖层时,氖气在土壤中扩散较明显,且水平面越靠近泄漏点,扩散范围越大。泄漏点附近的质量分数梯度变化较为明显,以此可以缩小检测范围。建议打孔深度为0.5 m,可以更迅速定位泄漏点。     

室内采暖地埋管道系统接头及保护层分析

为了解决室内采暖地埋管道系统中管道接头和保护层厚度设置存在的规范要求不一致和随意性过大问题,综合目前各规范、文件的相关规定,提出只有在连接散热器处可采用管件进行热熔连接作为接头设置的标准,并通过受力分析计算出保护层厚度为20~25 mm时,混凝土的抗拉应力与管道应力达到平衡,可以避免地面因受热产生的开裂问题。本文的分析结果对地埋管道施工提供了理论依据,避免了施工人员在做法选择上的随意性,满足了施工质量控制的要求。     

在建工程旁埋地天然气管道沉降监测实验

对在建上海中心工程项目周边的天然气埋地管道进行了沉降监测,发现在监测期间,最大的正变形量为10mm,最大的负变形量-8mm;对监测结果进行了数值拟合和误差分析。     

埋地燃气管道泄漏扩散模型

分析了燃气在土壤中的扩散原理与影响因素,结合泄漏量的计算模型,建立了埋地燃气管道泄漏后的一维扩散方程。通过量纲分析的方法对扩散方程求解,得到了燃气在土壤中的泄漏扩散浓度表达式,通过实例计算分析得出了燃气在土壤中的泄漏扩散规律。