管道惯性测绘系统研制及应用

针对管道中心线地理坐标信息的测量需求,基于惯性导航原理,研制了以管道内检测器为载体的管道中心线测绘内检测设备,并将其与漏磁内检测器结合进行工程应用。选取了5处已知点对测绘结果进行了验证,测绘结果和实际验证结果表明:研制的惯性导航内检测器能够准确测绘管道中心线轨迹坐标,在校验点间距约为2 km时,5个距校验点约1 km的已知点的平均测绘误差约为1.8 m;通过将惯性导航检测器与漏磁检测器的组合使用,可有效获取管道缺陷的地理坐标信息,提高了管道内检测缺陷检测定位的精度。     

Mode jumping in the lateral buckling of subsea pipelines

Unburied subsea pipelines under high-temperature conditions tend to relieve their axial compressive stress by forming localised lateral buckles. This phenomenon is traditionally studied under the assumption of a specific lateral deflection profile (mode) consisting of a fixed number of lobes. We study lateral thermal buckling as a genuinely localised buckling phenomenon by applying homoclinic (‘flat’) boundary conditions. By not having to assume a particular buckling mode we are in a position to study transitions between these traditional modes in typical loading sequences. For the lateral resistance we take a realistic nonlinear pipe-soil interaction model for partially embedded pipelines. We find that for soils with appreciable breakout resistance, i.e., nonmonotonicity of the lateral resistance characteristic, sudden jumps between modes may occur. We consider both symmetric and antisymmetric solutions. The latter turn out to require much higher temperature differences between pipe and environment for the jumps to be induced. We carry out a parameter study on the effect of various pipe-soil interaction parameters on this mode jumping. Away from the jumps post-buckling solutions are reasonably well described by the traditional modes whose analytical expressions may be used during preliminary design.     

公路地基真空排水预压法探讨

真空排水预压法与堆载预压法相比具有加载快、无需堆载材料、不会失稳等优势,适用于加固软土特别是含水量较高的超软土地基。真空-堆载联合预压法的应用也越来越多。经过国内外十几年的探索,真空排水预压法日趋成熟,已经成为大面积应用的加固软土地基的行之有效的方法之一。     

探地雷达在桥梁预应力管道定位检测中的应用

对预应力管道进行定位检测,是目前桥梁无损检测技术的一个重要问题,在阐述探地雷达无损检测技术原理和方法的基础上,通过室内模型试验,并结合工程实例说明了高精度探地雷达在桥梁预应力管道定位检测中的应用,及其无损、简易、效率高、精度高、抗干扰能力强的优点,为准确评价桥梁结构耐久性和安全使用功能提供科学依据。     

隧道管棚超前支护施工技术

根据西直沟1#隧道实际工程特点,选取管棚超前支护技术。依据管棚支护的主要机理以及地形地质和荷载情况,采用扇形管棚布置。根据埋深较大时的简化泰沙基公式计算围岩最大压力,并选取管棚参数,对本隧道的施工提供了理论依据,为以后黄土隧道的施工积累了工程实际经验。     

卷管铺设过程的时域动力分析

卷管法是海底管道铺设中的一种重要方法,由于其铺设过程涉及很多装备,因而管道的受力过程复杂。管道的上卷过程会使管道发生塑性变形并引起残余曲率,上卷过程造成的变形需要在退卷过程中进行校直,这个过程中的缠绕和校直引起的塑性变形,对管线造成的损伤不可忽视。首先介绍卷管式铺管法的铺设原理,然后利用有限元分析软件ABAQUS模拟管道上卷和退卷的动态过程,最后研究卷管铺设上卷和退卷过程中管道的轴向应变历史和应力应变关系以及管道弯曲曲率、截面椭圆率变化历史。结果表明,管道在经过卷筒、校准器、校直器时产生很大的弯曲曲率和截面椭圆率。     

海底埋设管线平管起吊运动分析

基于有限元软件OrcaFlex,充分考虑不规则波浪、海流、管土相互作用以及船舶管线耦合运动,建立海底埋设管线平管起吊模型。参考DNV-RP-F110计算埋深管道受到的土壤阻力,依据DNV-RP-C205确定相关水动力系数。通过数值模拟研究分析管线在平管起吊过程中管道的运动响应以及吊绳张力的时间历程变化,为实际海底管线平管起吊提供一定理论参考。     

真空预压排水板有效真空压力变化规律

针对竖向排水板中有效真空压力分布模式存在的争议,基于流体力学相关理论对真空度和负压概念加以分析,指出排水板中孔隙水压力的变化量便是有效真空压力大小。通过计算排水板中孔隙水的总势能,并利用水具有趋向于更低能量状态的趋势原理,分析了孔隙水的运动机制及流动全过程,进而得到有效真空压力变化规律。研究表明,排水板中有效真空压力变化规律与初始地下水位、膜下真空度及排水板变形量紧密相关;有效真空压力的简化分布模式为折线形,转折点在与初始地下水位线交汇处;在地下水位线以上时,有效真空压力变化大,衰减梯度达10 k Pam;在地下水位线以下时,有效真空压力基本保持不变;排水板变形量越大,排水阻力越大,如果出现折管现象,可能导致膜下真空压力无法向下传递。     

水管路系统低噪声配置研究

管路系统的水力功能和振动噪声性能相互影响皆为设计目标。舰船领域中冷却水管路系统长期开启,管路系统振动及船外辐射噪声受到关注。为实现船外辐射噪声的控制,有必要建立水力和声学的协调设计技术。文章以低噪声配置原则为管路系统设计指导,基于复杂水力管网计算方法进行管系合理配置,基于管系等效水梁及管系—船体声固耦合整体建模方法进行振动及船外辐射噪声计算评估,形成了水力与声学协调的管路系统低噪声配置技术流程。以典型冷却水管路系统为对象,初步测试验证了配置原则和计算方法。     

Prediction of Scour Depth around Offshore Pipelines in the South China Sea

Scour depth prediction of offshore pipelines is of great significance to the design and construction of the submarine pipeline projects. In this paper, based on the CFD software package FLUENT and User...