地面堆载对原水输水钢管的影响研究

经过对埋地原水输水钢管爆管的案例调研发现,漏水管道上方多存在违章堆土或重载货车行驶的情况,管道裂缝位置主要集中在焊缝附近。采用室内相似模型试验、有限元模拟验证和现场静载测试相结合的手段,研究了不同地面堆载工况下对DN2400原水管道的变形及受力影响。室内研究结果表明,管底的轴向应变均大于环向应变,管道以弯曲变形为主,与实际漏水点处焊缝断裂相符。现场静载试验与有限元所得的各测点处的Mises应力均小于10 MPa,远小于管道破坏的荷载。说明地面堆载不是造成原水管道爆管的单一诱因,焊缝的原始状态对爆管的影响不可忽视。     

斜滑断层对埋地天然气管道力学性能影响

为研究斜滑断层作用下埋地天然气管道受力性能和影响因素,采用有限元软件ADINA进行数值模拟,建立三维管土相互作用非线性有限元模型.在该模型的基础上,分析了断层错动量、管道埋深、管径、内压以及不同管材对管道受力与变形的影响.研究结果表明:断层错动下,钢质管道最大受力与变形位置位于断层两侧,管道所受最大拉压应变相近;管道应...     

复合地基强度对堆载下软基邻近桩基变形特性的影响研究

文章通过现场监测及有限元计算,分析了提高复合地基强度对堆载下软基的预处理效果,并将其应用于该工程实际,取得了显著效果。主要结论为：复合地基桩土关系对堆载邻近桩基的受力变形特性影响显著,桩土刚度比及置换率均不宜过小,也不宜过大,当桩土刚度比m=50、置换率n=0.20时,刚性长短桩处治效果最佳。     

成品油管道穿越滑坡地段应力分析

成品油管道穿越山区滑坡地段时,受到滑坡推力的作用,易使管道产生过大变形而破坏。为探究此类管道安全问题并提出解决方案,使用应力分析软件CAESAR Ⅱ对某穿越滑坡地段的成品油管道进行应力及位移分析,得出其应力、位移分布,并分析纵向滑坡和横向滑坡对输油管道的影响。通过分析得出常规地段与滑坡地段的交界位置为输油管道的危险截面,且纵向滑坡对输油管道的应力及横向位移、纵向位移影响较大。     

软土地基上堆载对邻近桥梁桩基的影响

针对近年来工程中频繁出现的软土地基上侧向堆载导致桥墩桩基滑移的问题,本文以福州闽侯荆溪特大桥的6个墩位为研究对象,对其下部结构位移进行实地观测,并利用有限元软件建立模型进行分析计算,提出了不同的加固和治理措施,同时对桥侧软基上堆载问题提出了不同的预防措施。     

AutoPIPE在输油埋地管道中的应用

埋地管道应力分析的关键在于准确模拟土壤对管道的作用,研究管道周围的土壤力学性能是正确进行埋地管道应力分析的前提。基于AutoPIPE管道应力分析软件,首先对国际上埋地管道理论进行简单的介绍,然后结合该理论对某工程中的埋地输油管道建立了较准确的应力分析模型,进行了较细致全面的应力分析,并指出当地上管道柔性足够时,埋地管道出土入土处端点位移较小,不需要设计固定墩。对管道应力分析工作者利用AutoPIPE进行埋地管道应力分析具有一定的借鉴意义。     

超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究

针对地面大量堆载会对隧道结构的正常运营与安全使用产生严重影响,进行了超载工况下盾构隧道结构承载能力的足尺试验研究,试验结果表明：试验荷载位移曲线呈现弹塑性,在加载开始阶段,荷载位移曲线基本呈线性上升;当接缝受压区混凝土跨过螺栓位置后,接缝受力机理变化,使得接缝刚度下降,结构整体刚度降低;最终管片接头混凝土受压破坏,整体变形呈现“横鸭蛋”形,顶底相对位移153mm。     

埋地管道路由定位及外防腐层损伤无损检测

使用某地探仪对地埋地管道埋设位置、走向进行定位，对管道埋深进行测量；对管道露铁点全线检测。现场开挖结果表明：用地探仪及其测试方法对该埋地管道路由测量基本无偏差，对在地面检测到的露铁点现场开挖，准确率基本达100％，从而为该管道的日常管理与维护提供了可靠的依据。     

切向摩阻力对横穿滑坡区隧道受力变形的影响分析

将横穿滑坡变形区的隧道简化为弹性地基梁,当滑坡区内隧道段较长时,便会发生较大的弯曲变形;作为特殊的全埋式弹性地基梁,有必要研究切向摩阻力的影响。文章首先建立了考虑切向摩阻力作用下隧道的弹性地基梁计算模型,然后引入逐步修正的思想,采用传递矩阵法建立了其内力和位移的传递矩阵计算式,并编制了相应的计算程序。计算结果表明:切向摩阻力对隧道的影响范围主要集中在滑坡边界的附近区域,并使隧道的内力和位移在一定程度上均有所减小;滑坡区内切向摩阻力系数对隧道的内力和位移影响相对较小,滑坡区外切向摩阻力系数对隧道的内力和位移影响相对较大。     

重力式码头主体结构变形特性及影响因素分析

为进一步了解重力式码头结构整体变形特性,文章建立有限元概化模型进行计算分析。结果表明:码头变形是结构体与其周围土体共同耦合的结果,最终结构体整体面向前侧转动;单一影响因素改变,结构体沉降和水平位移值按同增或同减方式变化,墙后土体弹性模量、堆载强度和堆载范围主要影响结构水平位移;抛石基床厚度对结构沉降和水平位移均影响显著,其中堆载强度变幅与水平位移变幅、抛石基床厚度与沉降变幅近似呈正相关线性关系。     

基于红外成像的埋地热油管道定位方法

对埋地输油管道进行了传热分析,建立了埋地输油管道三维物理模型。通过简化物理模型,建立了埋地输油管道三维数学模型,并通过CFD软件进行了模拟计算。输油管道热影响区域在地面红外成像分布比较明显,输油管道在地面投影区域温度明显偏高。进行了红外成像管道定位实验测试,由于土壤热物性不同,在输油管道地面热影响区域温度场分布并不非常均匀。模拟计算和实验研究表明:输油管道热影响区域在地面模拟红外成像分布情况和实际情况吻合。     

考虑土拱效应的浅埋隧道松动土压力计算方法

随着浅埋隧道拱顶位移的增加,土拱结构分别经历上凹拱、三角拱、下凹拱、矩形拱这4个阶段。对于浅埋隧道施工而言,土拱结构以下凹拱和矩形拱为主,随着拱结构的不断变化,土拱效应的影响也在不断变化。文章首先建立拱结构判断的标准:假定隧道拱结构为下凹拱,根据拱顶位移δ得到理论边部位移δ′1;当隧道施工监测边部两处的位移沉降δ1大于下凹拱理论边部位移δ′1,认为此时土拱结构发展到矩形拱;反之,则认为土拱结构为下凹拱。在上述基础上,通过薄层微分层析法,给出了浅埋隧道的松动土压力计算公式。算例表明:浅埋隧道松动土压力与土拱结构有直接关系,当土体从下凹拱发展到矩形拱时,松动土压力会大幅减小,即土拱效应的影响会增加。上述研究对于丰富浅埋隧道松动土压力计算理论有着重要意义。     

软土地区盾构穿越待改建老旧大堤的变形控制研究

针对国内深厚软土地区盾构下穿改扩建堤坝变形安全控制问题,文章依托上海某典型软土盾构隧道下穿待改扩建堤坝工程,通过对比不同加固方式确定了真空联合堆载预压加固法,现场实测了真空联合堆载预压加固堤坝期间地层变形和孔压变化规律以及盾构下穿期间改扩建堤坝表层变形和隧道自身变形。结果表明:采用真空联合堆载预压加固方法可较好地控制盾构下穿改扩建堤坝的施工风险,真空联合堆载预压法对常规埋深盾构隧道下方约2倍盾构直径范围内的软土有加固效果,双曲线经验法能较好预测软土地区老旧大堤预压加固作用下的地基沉降,盾构穿越预压加固的大堤引发的固结变形沉降较小。     

堆载控制基坑开挖引起的地铁区间隧道上浮研究

上海地铁7号线浦江站—耀华站中间风道基坑工程位于地铁区间隧道的上方,坑底距隧道顶的最小距离为9 m。基坑开挖对该地铁区间隧道上浮影响的分析与计算成为该工程的关键,为此建立了该基坑工程的数值分析模型,对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中开挖卸荷对地铁区间隧道上浮的影响,并对不同级别和不同施工步加载处理下隧道上浮进行了研究。计算结果表明,堆载大小与地铁区间隧道上浮成线性关系,最佳堆载大小为120～160 kN/m~2,施做两道支撑之间堆载整体上浮最小,故为最佳堆载时机。     

基于防腐层质量和土壤对埋地管道阴极保护的研究

为了确保东黄复线输油管道的安全运行,对该埋地管道进行了完整性检测与评价,并对管道的阴极保护情况做了分析和研究。基于管道敷设环境的调查和埋地管道防腐层整体状况的检测,对管道防腐层整体质量和IR降对管道阴极保护的影响进行了研究分析,发现管道防腐层质量和IR降对管道阴极保护具有很重要的作用,为进一步提高和改善在用埋地管道的阴极保护效果提供参考。     

基于Fluent的不同地貌埋地管道温度场数值模拟

为了研究不同土质对管道周边温度场的影响情况,运用GAMBIT建立了不同土质埋地管道温度场变化的二维模型。利用有限元法对埋地管道温度场进行了模拟,考虑了不同土质及地表温度对温度场的影响,给出了稳态与非稳态下的土壤温度场分布。结果表明:黄土层较其他土层更不易聚集液态水,非稳态耦合温度场更接近于实际情况。     

CAESARⅡ软件在埋地循环水管道设计中的应用

埋地循环水管道回水温度较高时,为提高管道的安全性,需要进行应力分析。文中介绍了埋地管道土壤模拟的Peng理论,以及用CAESARⅡ软件建立埋地管道模型的方法,并利用CAESARⅡ软件对某工程的埋地循环水管道进行了应力分析,计算结果显示,该工程埋地循环水管道一次应力、二次应力均满足规范要求。对利用CAESARⅡ软件开展埋地循环水管道应力分析具有借鉴作用。     

不同位置的加筋材料对桩-网复合地基桩土应力的影响分析

为了分析加筋垫层铺设位置对桩土应力的影响,文章通过加筋材料的铺设位置、厚度,分别对桩-网复合地基桩土应力进行了连续观测。结果表明：在垫层底面加筋材料加铺层数相等的条件下,加筋材料的铺设位置对复合地基的桩顶土压力和桩间土表面土压力影响有限;加筋材料铺设在垫层以下不同位置,桩-网复合地基中桩土应力比增加;填土高度为10～100 cm时,加筋垫层顶面桩间土内的土压力平均值随垫层厚度增加而提高。通过模型试验,为经济合理地设计桩-网结构提供科学依据。     

爆破振动下埋地管道动力响应的研究进展

为保证爆破振动下埋地管道的安全运行,对目前爆破振动下埋地管道动力响应的研究方法及研究成果进行了总结,分析研究中存在的问题和需要改进的地方。针对爆破施工现场埋地管道问题,指出了现有安全判据的不足,讨论了爆破振动下埋地管道安全监测的合理安全判据。在总结分析的基础上展望了今后爆破振动下埋地管道动力响应研究的主要方向和方法。     

采动沉陷影响下埋地管道应力变形分析

文中研究受采空沉陷区地表移动影响下埋地管道的变形特征,建立煤矿区采动沉陷油气管道的有限元仿真计算模型,对管线方向与工作面推进方向不同夹角开采的影响进行研究,分析了管道的力学行为及变形演化规律,结果表明:夹角为90°工况下管道受地下煤层开采的影响最小,为采空区管道的设计、建设提供参考。