地面矩形堆载对埋地管道纵向位移的影响分析

地面堆载作用会引起地基土的不均匀沉降,为了保证油气长输管道的安全运行,有必要对地面堆载作用下埋地管道的纵向位移进行研究。针对Winkler地基梁模型的缺陷,采用考虑土体间相互剪切作用的Pasternak双参数地基模型,根据Boussinesq解,应用有限差分法建立了矩形堆载作用下埋地管道纵向位移的分析模型和计算方法。通过实例研究了堆载的大小、作用位置、管径、壁厚、埋深以及地基土性质对管道纵向位移的影响。结果表明:在这些影响因素中,堆载的大小和作用位置对埋地管道纵向位移的影响较显著,地面堆载对埋地管道的影响是不可忽视的。     

装配式输油管线的抗碾压能力分析

敷设在地面的输油管线可能受到行进车辆的碾压和其他物体的碰撞冲击,使管线破坏而失去使用功能。因此,研究管道在静、动载荷下的强度有着重要的实际意义。采用ANSYS及LS-DYNA软件对装配式输油管线建立了有限元模型,进行了静、动态弹塑性有限元数值计算,得到了其可承受的最大载荷和相应的变形。计算结果表明：过载碾压会使管子产生局部的凹陷;管线的承载能力随管子的壁厚增加而提高;管子在高速冲击碾压下会产生较大的变形,冲击的动变形大于静载下的变形,而震荡的动应力小于稳定静载下的静应力。     

基于应变的悬空管道性能分析

文中对悬空管道的性能进行了分析.通过力学与有限元的结合,将埋地管道的悬空段简化为大挠度梁,且考虑几何非线性,利用ANSYS建立管道在悬空状态下的大变形有限元模型.研究了跨距变化情况下应变分布情况及变化规律,并基于应变的管道设计准则,对某悬空管道进行安全性评估.结果表明:拉应变最大处出现在出土端管道上表面,跨中管道上表面...     

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...     

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。     

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。     

地面出入式盾构隧道稳定性控制措施有效性研究

文章以南京地面出入式盾构工程为背景,采用三维有限元模拟了地面出入式盾构隧道的整个施工过程,通过在模型中施加隧道内部压重与地表堆载,研究了两者对控制隧道上浮量、提高隧道稳定性的有效性。分析计算结果与现场监测数据表明:内部压重能够明显地提高隧道的稳定性,且效果比较明显;地表堆载也能在一定程度上减小隧道的上浮量,但其效果没有内部压重明显;施工中应结合现场实际条件,综合采用两者来实现最佳的稳定隧道效果。     

环焊缝对管道系统跨距的影响

为了研究环焊缝对管道系统强度的削弱作用,对管道的环焊缝应力状态进行分析,得出管道环焊缝处强度主要由自重以及外载产生的轴向弯曲应力控制。管道跨距是决定轴向弯曲应力的主要变量,参照第一强度理论计算方法,通过引入环向焊接接头系数来考虑环焊缝对管道的跨距值的削弱作用,将计算值与现有标准规范中的管道跨距设计值相比较,并分析环焊缝处应力超标的发生条件。不考虑环焊缝的削弱进行管道跨距设计,某些情况下跨距值是不安全的。从设计角度给出了避免环焊缝应力超标的建议。     

原水输水钢管带压快速抢修相关技术研究

分析研究原水管道不停水带压条件下,利用快速抢修节进行爆管漏水快速外修相关技术,包括快速抢修节工艺材料及其密封橡胶圈的防水性能的试验研究和抢修临时基坑稳定性研究。研究结果表明,能满足原水钢管水密性(0.4 MPa的水压)要求的哈夫节最大张开量为2.5 mm;当基坑周边有堆土或抢修基坑开挖深度接近6 m时,采用常规9 m钢板桩围护,基坑稳定性系数达不到安全要求时,应采用12 m长的钢板桩围护。     

格拉管道一次地震断裂分析及防范措施

因为地震，格拉管道昆仑山口泵站上行8km处，由于套管内主管道垂直穿越青藏公路段正好位于地震纵波使土壤发生压缩变形出现的断裂带上而被拉断。管道断裂的原因主要是地震波从震源传播到地表土壤，引起地面变形而呈较宽突起压缩断裂带，而当压缩波的传播方向与管道轴向一致时，管道产生大的应力和应变，当应力和应变超过管道母材的断裂极限时而被拉断。     

卷管铺设有限元模拟及管道力学响应分析

文中基于壳单元建立了管道的上卷和校直有限元模型,模拟了管道在卷管铺设过程中的弯曲和反弯曲变形,计算了卷管铺设过程中管道的弯曲曲率、塑性应变及椭圆率等参数的力学响应,并且分析了铺设张力对管道残余椭圆率的影响。研究表明,卷管铺设过程会使管道产生较大的累计塑性应变和残余椭圆率,而铺设张力又加剧了管道的椭圆化程度。     

定标点失效对中心线坐标及应变数据的影响分析

为了研究定标点失效对管道中心线坐标及应变数据的影响，文中以管道环焊缝作为特征点对比2次中心线检测的环焊缝球面距离和管道应变数据，研究定标点失效情况下数据偏差情况。结果表明：对于1 km/点设置定标点时，环焊缝位置的偏差能保持在2 m范围内，对于1～2个定标点失效时环焊缝偏差会扩大到5 m,对于连续5点定标点失效时，环焊缝位置的偏差会超过14 m,该坐标数据已失效；对于极限情况连续5个定标点失效的情况下，通过环焊缝仍然可以将2次检测应变数据进行对齐，且检测数据能够良好复核，对于连续5个定标点失效情况下应变数据仍准确有效。     

铝合金电力管道爆破试验研究

运用试验结合数值模拟的方法研究了铝合金管道的极限承载能力。对铝合金电力管道进行爆破试验,采用动态应变分析系统对电力管道在打压过程中的应变进行监测。在考虑材料非线性和几何大变形的前提下,利用有限元技术中的Newton-Raphson法和Arc-length法对爆破压力进行预测。对试验和模拟结果对比表明,Newton-Raphson法和Arc-length法都可以预测铝合金管道的爆破压力,所得爆破压力与实际爆破压力误差为9%,与Faupel公式误差(12.3%)相比,有限元方法预测结果更接近实际。     

基于应变的塌陷区X70钢输气管道悬空失效分析

将埋地管道的悬空段简化为大挠度梁,考虑管梁的几何非线性,悬空段外土壤的纵向抗力非线性以及管道的内压和温差作用,并基于悬空段内外输气管道内力和变形的连续性条件,求解了悬空段内任意位置处的X70钢输气管道应变值。引入基于应变的管道设计准则,对某塌陷区悬空输气管道进行了失效分析。结果表明:输气管道拉应变最大值出现在管道穿越采空区的中央部位,并且向两侧逐渐减小。当悬空段长度小于等于40 m时,X70钢输气管道最大拉应变小于容许应变;当悬空段长度为50 m时,壁厚为17.5 mm、14.6 mm的输气管道最大拉应变超过容许应变,输气管道失效。     

超载对淤泥质地层隧道结构受力性能影响分析——以苏通GIL综合管廊越江盾构隧道为例

依托苏通GIL综合管廊越江盾构隧道,针对运营期岸坡段可能出现的地表超载问题,文章通过建立三维有限元精细化分析模型,研究了不同超载形式下管片结构的变形与裂损特征,分析了断面收敛变形、接缝张开、结构内力随堆载的发展规律,揭示了大面积堆载、局部堆载两种超载模式下结构的损伤演化机理,提出了地表超载控制标准。针对穿越淤泥质粉质粘土的大直盾构隧道,研究表明:(1)大面积堆载工况下隧道变形破坏过程分为三个阶段,分别以设计荷载、拱腰内侧钢筋受压屈服为分界点,第一阶段表现为弹性受力,第二阶段为带裂缝工作的塑性阶段,第三阶段为加速变形失稳阶段,破坏时表现为拱腰受压屈服,竖向收敛为110.5 mm,接缝基本未张开;(2)局部堆载工况下隧道受力同样分为弹性、塑性及加速变形失稳三个阶段,分别以设计荷载、拱腰外侧钢筋受拉屈服为分界点,破坏表现为顶底受拉破坏,竖向收敛152.6 mm,接缝张开4.36 mm;(3)大面积堆载模式下地表附加荷载的预警值为110 kPa,局部堆载模式下地表附加荷载的预警值为70 kPa。     

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。     

非接触磁应力在管道焊缝评价中的应用

管道建设期焊缝遗留问题影响管道安全运行,因此应对在役管道焊缝复核检查.文中介绍了磁应力检测技术原理,并以做过内检测以及焊缝开挖无损检测的管道作为目标管段,通过现场对这部分管道采取非接触磁应力检测,验证了该技术具备焊缝识别定位以及焊缝异常识别的能力,但在焊缝异常评价精度上有欠缺.     

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。     

供水管网爆管事故分析与对策探讨

对爆管的概念进行定义 ,区分爆管事故与漏水事故 ,分析爆管产生的原因 ,总结爆管事故的规律。提出可以建立爆管预测模型 ,通过科学管理和管网技术改造 ,有效减少爆管事故的发生率 ,提高供水系统安全性     

104国道连江至晋安段改线工程软基堆载对临近沈海高速公路桥梁桩基的影响分析

本文采用有限元软件对104国道连江至晋安段改线工程填方路基(无桩基处理)段对并行沈海高速公路的影响进行计算,分析了堆载规模、堆载距离、软基参数等对桥梁桩基的影响。