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.     

隧道掘进爆破下多层建筑的应力响应特征研究

以大连南部滨海城市公路隧道工程为背景,引入高阶模态分析方法,通过对建筑物进行爆破振动监测和结构振动响应测试,建立多层建筑物的三维数值模型,研究建筑物的高阶模态特性,探究爆破振动下建筑物局部构件的应力响应特征,并与低层建筑物的振动响应进行对比分析。结果表明五层房屋的振型模态受建筑物整体性的影响,高阶模态对建筑物局部损伤较大;随着峰值振速的增加,多层建筑物局部构件的主拉应力也会随之增大,可能发生损伤的构件会逐渐增多;隧道爆破振动下,二层砌体和五层砖混建筑上的最大拉应力或压应力发生的位置或应力值不完全相同,主要是结构动力响应除了与爆破地震波有关,还与结构本身的动力特性、结构型式等有关。     

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。     

爆破载荷下隧道围岩破坏动力响应分析

爆破是地下工程开挖的重要方法。然而,岩石破坏过程中爆炸能量的冲击和振动效应也会对围岩造成破坏,对围岩的完整性和工程安全产生不利影响。文章主要是借助于在爆孔孔壁上加载爆破压力时程曲线,对地下隧洞爆破施工过程进行三维有限元分析,从而探究隧洞围岩在爆破振动荷载下的动力响应。     

平面Rayleigh波入射下饱和土中浅埋隧道复合式衬砌的动力响应

基于Biot波动理论,采用Fourier-Bessel级数展开法,建立了平面Rayleigh波入射下,饱和土中浅埋隧道复合式衬砌的散射力学模型,求解了频域内复合式衬砌的动应力集中系数、孔压集中系数的解析解,通过参数化分析,研究了Rayleigh波在不同入射频率作用下,内衬和外衬的刚度比、厚度比、隧道埋深等因素对复合式衬...     

浅埋隧道爆破开挖及其振动效应研究

 以密兴路火郎峪隧道工程出口段开挖为研究背景,进行隧道爆破开挖和地表振动监测试验研究。分析结果表明：(1) 沿隧道开挖方向,自成形隧道区向未开挖区,地表爆破振动速度逐渐降低;浅埋隧道爆破开挖振动波传播规律与其断面尺寸、隧道埋深、开挖方法以及围岩地质条件等有关。(2) 掏槽孔爆破振动控制是降低浅埋隧道振害的关键,使用多级小楔形掏槽能有效改善爆破振动效应与破岩效果。(3) 全面监控浅埋隧道掘进爆破振动效应,优化爆破参数,能有效控制爆破减振害,提高施工效率。     

地铁浅埋隧道爆破开挖振动控制研究

以青岛地铁工程为背景,研究并提出了控制浅埋隧道爆破开挖振动的措施。文章通过对隧道掘进向不同位置的地表振动矢量合速度检测和数据分析,得到了浅埋隧道开挖爆破不同作用类型炮孔引起的地表振动特性及其衰减规律,并以此提出了爆破施工减振措施。试验与分析结果表明:开挖掌子面上不同的炮孔爆破类型其衰减规律有所不同,随着爆破起爆段别的增加,衰减公式中的K值逐渐递减;α由地质条件决定,基本保持不变;根据K、α值的大小和变化规律来调整掏槽方案、改善起爆顺序、减轻爆破夹制作用,大幅度降低了爆破振动;青岛地铁隧道采取全断面开挖时,其衰减参数K值随着段数的增从68逐渐减小到26,α值在1.4～1.6之间。     

充水高密度聚乙烯波纹管爆破振动动力响应特性

为研究爆破振动作用影响下高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)波纹管的动力响应特征,通过现场预埋HDPE管道的爆破试验,对不同爆破距离条件下的HDPE波纹管的振动特性进行分析。结合LSDYNA有限元数值模型分析方法,建立试验的数值模型以及充水状态管道的数值模型,研究了充水状态HDPE管道在爆破振动作用下的动力响应,并结合规范给出参考的安全判据。研究表明,爆破振动作用下,充水管道的振速值略小于无水管道的振速值,管道内的水能一定程度上降低爆破振动对管道的影响;管道各截面处迎爆侧的振动速度和von-Mises有效应力均大于管道背爆侧,管道底部附近的动力响应值较大,且管道峰值有效应力与管道峰值振动速度之间具有线性函数关系;不同埋深情况下,管道振速与地表振速之间存在函数关系,结合规范中管道最大允许工作压力以及管道应力与振动速度的函数关系,得到该场地条件下不同管道埋深的 HDPE波纹管(充水)的地表爆破控制振速,为工程实际提供指导。     

城市超浅埋小净距隧道爆破振动响应特性研究

为分析浅埋小净距隧道爆破引起地表及临近先行隧道振动的影响,开展爆破振动现场监测实验,得到了各典型爆破段引起地表及已开挖隧道迎爆侧的振动传播规律。结果表明：地表及邻近隧道对应爆破掌子面前后25m范围内,前方质点速度大于后方,但后方各点的振速衰减比前方快;地表各测点振动速度垂直方向分量最大,切线方向与径向方向相近,已开挖隧道迎爆侧边墙各测点径向方向分量最大,为垂向和轴向的1.5～4.0倍;掏槽和扩槽爆破时受岩石夹制作用大,引起地表和已开挖隧道振动速度相对较大,辅助和周边装药段爆破振动较小;并依据国家《爆破安全规程》,对隧道易破坏位置进行了分析。研究成果可为同类隧道爆破开挖与振动控制提供参考。     

浅埋隧道下穿建筑物爆破施工及振动控制

结合青岛地铁施工过程中浅埋段下穿建筑物实例,对现场振动控制技术和经验进行总结,对监测数据进行了分析,并认为:振动控制要从钻爆设计、施工过程、振动监测和数据分析4个方面统筹进行,全过程控制;2个覫120中空孔直眼掏槽爆破减振效果较好。长期的监测数据表明,将振动速度控制在1.0 cm/s以内,可确保建筑物的安全。     

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。     

燃气管道埋深的分析

根据实际施工经验,分析燃气埋地管道的合理埋设深度,总结适当增加埋深的优势。     

地下燃气管道埋深的优化

考虑道路结构，给出地下燃气管道埋深的计算方法。     

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。     

埋地燃气管道腐蚀状况的模糊综合评价

阐述了模糊综合评价模型的建立步骤,以埋地燃气管道腐蚀状况为例,建立了埋地燃气管道腐蚀因素集、评价集及权重集,进行了综合评价,得出了评价结果。     

隧道爆破下建筑结构局部应力响应及损伤研究

依托新红岩隧道工程,探究了隧道典型爆破地震波与砌体低阶与高阶模态之间的关系,研究了不同工况爆破振动下砌体结构不同构件上的应力响应。砌体结构局部构件上的内力响应远比位移响应要显著,并且与质点的振速约成正比。在峰值振速相同条件下,当隧道爆破振动主频较高时,引起建筑物高阶局部模态下的动力反应,竖向振动引起的结构局部构件上的应力较大;反之,爆破振动主频较低,引起建筑物的低阶整体模态的动力反应,水平振动(结构弱轴方向)引起结构局部构件上的应力较大。砌体结构上的门角、窗角等应力集中部位最容易受损开裂,其次是在峰值振速较高时,局部振动较大的女儿墙、中隔墙等部位及砖墙与混凝土接触的部位也可能受损开裂。     

城市埋地钢质燃气管道事故树的研究

对城市埋地钢质燃气管道泄漏事故进行了总结和归纳,创建了较为完善的事故树模型,定性分析了事故树的结构,提出了降低事故发生概率的建议。     

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。     

埋地燃气管道的风险评估技术

阐述了我国进行燃气管道风险评估面临的挑战。用改进的故障树法建立埋地燃气管道阴极保护的风险评估模型,将风险评估模型的结果与现场实测、开挖结果相比较,二者基本一致。该风险评估模型为管道的安全运行及防腐系统的修复工作提供了科学依据。     

GIS在埋地燃气管道风险分析的应用

介绍了风险分析的方法,讨论了风险概率和风险后果的计算。结合某市工程实例,探讨了地理信息系统在埋地燃气管道风险分析中的应用。