天然气弯管屈曲变形模拟研究

文中以实际工程中Φ406.4×7.9 mm无缝钢制弯管发生屈曲为例,采用有限元方法对该弯管的屈曲失稳形式进行研究,分析不同载荷下弯管的变形行为,研究得到导致弯管发生屈曲变形的主要机理:案例弯管屈曲变形是外部载荷挤压地下软基而引起管道局部偏移,偏移过程中弯管局部变形集中,最终弯管屈曲发生.     

金属软管弯管段流阻特性研究

为研究金属软管的流阻特性,以DN6、DN25、DN32 3种管径的金属软管为对象,对管道进行弯曲,弯曲半径为280 mm,弯曲角度为90°,通过调整流体流速研究流速对金属软管阻力特性的影响,并进行3种不同管径弯管的对比。不同金属软管的模型建立采用CATIA二次开发,参数化模型设计。采用CFD仿真和实验对比的方法得到不同流速下压降、综合阻力系数、综合摩擦阻力系数和综合粗糙度曲线以及雷诺数-综合摩擦阻力系数曲线,并且通过仿真拟合出了3种管径下的综合摩擦阻力系数与雷诺数关系的经验公式。增加入口流速将引起综合阻力系数、综合摩擦阻力系数、综合粗糙度的微幅增加。     

隧道锚开挖及承载对既有隧道的变形影响分析

为评估隧道锚开挖及承载对下方既有隧道安全性的影响，采用弹性地基梁理论建立既有隧道在隧道锚开挖及承载影响下的变形计算模型，基于Mindlin公式分别给出隧道锚开挖及承载影响下的附加荷载计算方法，提出既有隧道竖向隆起变形安全性控制标准为12 mm。以四川沿江高速宁巧隧道-隧道锚体系为例，分析既有隧道在隧道锚开挖及承载影响下的变形特征，研究表明：既有隧道变形呈“凸”形，最大变形量位于锚塞体正下方附近，且随着与锚塞体距离的增大，隧道变形逐渐减小，最终收敛；既有隧道变形量随着围岩等级的降低及隧道-隧道锚间距的减小而增大；Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下，隧道整体处于安全状态；Ⅴ级围岩条件下，隧道变形量在隧道锚开挖过程中已超过控制值，需要采取围岩加固、结构加强等工程措施。     

基于ANSYS有限元分析的海底管道变形数值模拟

某海底管道由于拖锚损伤导致局部失效变形。文中基于变形管道的偏移量、着力点破坏程度、塑性变形区域等信息,通过ANSYS有限元分析软件对管道在锚拉力作用下的变形过程进行数值模拟,计算变形管道所受的最大拉力和弯曲角度等参数,并验证整个变形过程。结果表明,该海底管道在至少2 657 k N的外力作用下牵引拉伸导致变形失效。     

测定管道塑性载荷的实验方法

对各种测定Ｔ形接管和弯管在不同载作用下塑性变形的实验技术作了评述，并根据载荷－变形曲线确定相应的塑性载荷的方法加以分析和研究。     

管道流量与弯管压差的关系及流量系数的实验研究

用实验的方法研究了管道流量与弯管压差的关系，得出流经弯管的流量与弯管的压差△p的表达式√-2△p/ρ有良好的线性关系。提出了弯管流量系数的确定方法并得出弯管流量系数稳定的关键是弯管结构参数，弯管结构参数在适当范围内，管内流速大幅度变化时，弯管的流量系数变化不大近似的一常数，且与弯管直径，介质无关。弯管作为管道流量的检测元件对直管段无严格的要求，在不同的直管段条件下，流量Q与压差△p的关系表达式√-2△p/ρ的线性关系有极好的一致性。     

小曲率薄壁热煨弯管前过渡区支撑器

文中指出了小曲率、薄壁感应热煨弯管前过渡区出现的成型问题,分析感应加热弯曲时前过渡区的受力状况和变形稳定性,从加强前过渡区钢管热弯曲时的稳定性出发,设计了伸缩自如、支撑力大、自身质量轻、装卸方便、通用性强的前过渡区支撑器。由应用前后的对比可知,前过渡区出现的问题得到根本解决。     

关于碳质板岩隧道大变形机理及应对措施的探讨

兰渝铁路木寨岭隧道是在高地应力、碳质板岩等软弱围岩的复杂地质条件下修建的隧道,在碳质板岩段出现了明显的大变形和局部破坏。针对木寨岭隧道的大变形,文章分析了碳质板岩大变形发生的影响因素,探究了碳质板岩的塑变、板梁弯曲、剪切滑移、压杆破坏等大变形机理,提出了调整隧道围岩受力、加强支护、超前控制等施工措施。     

弯曲河段支流汇入影响的航道与锚地通航水流条件优化研究

弯曲河段布设锚地时,在支流汇入的影响下,锚地通航水流条件复杂。文章采用物理模型试验的方法,对受弯曲河段支流汇入影响的航道与锚地的通航水流条件开展研究,提出了通航水流条件优化措施。研究表明,弯曲河段处锚地布置在凸岸时,若支流在凹岸汇入易出现航道水流条件不满足规范要求的情况;可通过在凸岸锚地上游拓宽以及平顺岸坡的调整方式降低锚地处航线的横向流速,研究成果可供相关工程参考应用。     

大断面黄土隧道变形规律及预留变形量研究

文章统计分析了大断面黄土隧道初期支护变形量,研究了大断面黄土隧道变形规律及预留变形量合理取值范围.大断面黄土隧道变形规律表现为:隧道拱顶、拱脚下沉差异小,隧道开挖后拱部将产生一定程度的整体下沉;隧道拱顶下沉量均大于水平收敛;初期支护封闭后,隧道周边位移基本上不再发展;当隧道埋深小于40m时,隧道变形量较大且规律不明显;当隧道埋深大于40 m时,隧道变形量分布相对集中.经过对现场量测数据的统计分析可知:在Ⅳ级围岩条件下,大断面黄土隧道预留变形量可取10～15 cm;在Ⅴ级围岩条件下,大断面黄土隧道预留变形量可取25～28 cm.     

直埋供热管道水平转角段设计

文中根据《城镇直埋供热管道工程技术规程》中的直埋水平转角管段应力验算方法,对直埋水平转角管段的受力情况进行了分析,并结合工程实例,采用弹性抗弯铰解析法,通过改变不同的设计参数,对直埋供热水平转角管段的受力情况进行了计算。通过对计算结果的分析,明确了影响弯头应力的主次因素,发现弯头的曲率半径、管顶埋深、管径和循环工作温差对直埋供热水平转角弯头的应力有不同程度的影响,且影响的规律不同。通过计算,绘制了部分工况下的应力图,可以直接在图上查找相应数据,对进一步优化直埋供热管网布置,提高管网可靠性,降低投资,具有借鉴意义。     

城际铁路隧道与邻近建筑物的相互影响研究

城际铁路隧道不可避免地要下穿建筑物密集的市区,其开挖施工会引起地表沉降,危及建筑物的安全,因此评估城际铁路隧道和邻近建筑物的相互影响就成为迫切需要解决的问题。文章以实际工程为例,将隧道、地基和上部结构作为一个整体,系统地研究了建筑物和下穿隧道的相互影响,针对不同的施工工法和不同的地质情况进行了敏感性分析,并对各类工程措施的效果进行了评估。研究结果表明,基础桩端嵌入地层性质对建筑物沉降、结构内力以及后续的加固处理措施影响很大;相对于隧道不同部位的桩基受隧道施工的影响各不相同,隧道正上方和侧上方45°附近桩基受开挖影响较大;同样地层情况下,盾构法开挖后建筑物的沉降和内力值要比矿山法低;桩基托换对整体沉降的控制要好于加固地层措施,然而桩基托换措施却增大了建筑物局部变形和内力值;建筑荷载作用位置附近隧道段内力会有所增大。因此需要预计各类可能的情况,并根据具体情况综合采取相应的措施。     

方形弯管内部流动与阻力系数的数值计算

弯管是化工流程系统中的重要管件,其水力损失对整个管道设计有重要影响。用FLUENT软件对弯管不同截面上速度的计算值与实验值进行对比,对弯管内部主流速度分布进行对比对不同雷诺数条件阻力系数进行计算,结果表明数值计算结果与实验值有一定的一致性。弯头进口管道的长度对流动形态有重要影响,沿程阻力系数和局部阻力系数都与雷诺数有关,并随着雷诺数的减小而增加。     

Effect of Seismic Parameters on the Safety Factor for an Underground Cavern北大核心CSCD

In order to quantitatively evaluate the safety of the surrounding rock of an underground cavern under seis-mic load, a comprehensive evaluation method for the stability of surrounding rock is proposed based on the general safety factor and point safety factor. A calculation method for the general safety factor of a cavern based on the prin-ciple of shear strength reduction of a rock mass is given, the run-through of the plastic zone between the main power-house and main transformer room is presented as a critical criterion for the overall instability of the cavern, and the general safety factor is obtained by searching for the reduction coefficient. A point safety factor calculation method based on the Mohr-Coulomb yield criterion is given. The influence of different seismic input parameters on the general safety factor of the cavern and the point safety factor of key positions are studied based on an underground power-house cavern of a hydropower station in Southwest China. The results show that the quantitative evaluation method for the stability of the surrounding rock based on the safety factor is feasible and can reflect the general safety de-gree and local safety degree of different positions of the cavern for different working conditions. It is found that the general safety factor of the cavern and the point safety factor of key positions decrease with an increase of the ampli-tude and duration of a seismic wave while they increase with an increase of the incident angle; additionally, the low frequency of a seismic wave has a great influence on the cavern while the high frequency has little effect. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

黄土地区地铁隧道不同湿陷变形方式模型试验系统的研制及应用研究

为研究不同湿陷变形方式下黄土地区地铁隧道周围土体的沉降量变化规律,研制出一种测量黄土在均匀湿陷、不均匀湿陷时沉降量的模型试验装置。该装置由模型箱、流速控制系统和沉降量测量系统组成。通过室内模型试验对黄土在遇水后的湿陷变形规律进行总结,并对黄土地层在两种不同浸水方式下隧道围岩土体的变形规律进行分析。试验结果表明:不均匀湿陷最终累计沉降量大于均匀湿陷最终累计沉降量,说明不均匀湿陷对地铁结构物的危害更大;两种湿陷变形方式均为隧道中线附近沉降最大,因此,施工时应该重点加强隧道中线的位移监测。通过室内模型试验,分析了均匀与不均匀湿陷对黄土地铁隧道变形影响,研究结果对湿陷性黄土地区地铁隧道建设中施工把控及灾害规避具有重要意义。     

全钢子午线轮胎加强层帘线角对胎圈部位性能的影响

子午线轮胎有着节能、耐用的优点。使用Abaqus有限元软件建立三维有限元轮胎模型并通过将有限元模拟计算结果和实际实验数据对比,验证了模型的正确性。在此基础上,探究了加强层帘线角对胎圈部位应力影响,结果表明:在充气和垂直载荷下,随着帘线角的增加,胎体与加强层端点最大应力、应变能均出现先增后减的趋势。垂直载荷下胎圈部位的刚度随着帘线角增加而一直减小。拟合出了出垂直载荷最大应力、应变能和加强层端点下沉量随帘线角变化的函数。计算得到40.7°的帘线角能够大幅降低加强层端点处的应力、应变能,同时对该处的刚度影响较小。研究结果可为选用适合的加强层帘线角以保证节能和负载的同时减少早期破坏提供理论依据。     

桥梁桩基溶洞处置方案探讨

岩溶地区地质条件复杂多变,对桥梁结构的安全、稳定有着极大的影响,是桥梁设计施工中的重难点,因此溶洞处置方案的研究具有重大意义。本文概述了溶洞处置的常用方法,详细介绍了注浆法和钢护筒跟进法两种处置方案,并对两种方案进行了对比。     

强夯置换在高速公路盐渍化软弱土地基处治中的应用

国道314线和硕-库尔勒段高速公路作为交通部西部建设课题的依托工程,在K432 463.20分离式立体交叉被交线K0 125～K0 300段首次应用强夯置换处治盐渍化软弱土地基,取到良好的效果。文章从强夯置换的原理、施工参数、检测、路基施工与预压过程中地基变形等方面,介绍了该方法在国道314线和硕～库尔勒段高速公路中的应用情况。     

在用核岛主泵冷却水系统用软管的安装设计

压水堆核电站需用大量的金属软管,以前依靠国外进口,现要求国产化.由于进口软管与国产软管的产品结构和性能不同,原来的管路安装不能适应国产软管的安装要求,需重新设计.文中采用几何分析方法,推导出了在用核岛U型、S型弯曲安装的软管长度计算公式,并利用已掌握的安装数据,得到了软管的计算长度,但对于安装半径R小于软管最小弯曲半径...     

多通道TOFD自动超声检测设备

超声衍射时差法（Time of flight diffraction,TOFD）是近几年开始推广应用的检测技术,具有对各向裂纹检出率高、检测快的优点,国内已经用于锅炉检测等行业,还未应用于长输管道热煨弯管检测领域。针对热煨弯管需要全部超声检查的工程需求,通过对多通道TOFD检测技术的研究,解决了多通道TOFD硬件检测系统研制和分层TOFD检测数学模型的设计等关键技术难题,研发出以分层TOFD检测技术为基础的热煨弯管裂纹自动超声检测设备,实现对厚壁热煨弯管管材质量的二维全自动超声检测,满足对弯管质量检测速度快、检出率高等技术需求。