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塌陷过程土体动态流失管-土耦合模型数值模拟
1
作者
滕振超
池林林
+4 位作者
周亚东
霍静轶
黄漪澜
刘晓燕
计静
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第17期7439-7446,共8页
为深入探究塌陷过程中管土相互作用及埋地管道破坏机理,采用单元生死技术和施加位移荷载技术模拟土体塌陷过程,分别构建考虑管-土非线性效应的耦合模型,分析塌陷下埋地管道的破坏规律。结果表明:管顶管底为控制点,轴向应力为控制应力,...
为深入探究塌陷过程中管土相互作用及埋地管道破坏机理,采用单元生死技术和施加位移荷载技术模拟土体塌陷过程,分别构建考虑管-土非线性效应的耦合模型,分析塌陷下埋地管道的破坏规律。结果表明:管顶管底为控制点,轴向应力为控制应力,非沉陷区和沉陷区交界处与塌陷区中央是危险截面。施加位移荷载技术到单元生死技术,最危险截面出现位置从非沉陷区和沉陷区交界处过渡到塌陷区中央,Von-Mises应力峰值从4.3 MPa增加到6.09 MPa。施加位移荷载技术使得管道下部和土体始终接触,管道在非沉陷区和沉陷区交界处附近受到强剪切作用,而单元生死技术随土体流失,管土状态逐渐由接触到分离是弱剪切作用,Von-Mises应力峰值更大而径向应力更小,更能反映实际情况。根据应力和沉降量值拟合出最大Von-Mises应力预测公式,误差在7%以内。研究结果可为管道安全运行和选择塌陷模拟方式提供参考。
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关键词
土体塌陷
埋地管道
单元生死
位移荷载
应力预测
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职称材料
题名
塌陷过程土体动态流失管-土耦合模型数值模拟
1
作者
滕振超
池林林
周亚东
霍静轶
黄漪澜
刘晓燕
计静
机构
东北石油大学土木建筑工程学院
东北石油大学黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第17期7439-7446,共8页
基金
国家自然科学基金(52076036)
黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2020E018)。
文摘
为深入探究塌陷过程中管土相互作用及埋地管道破坏机理,采用单元生死技术和施加位移荷载技术模拟土体塌陷过程,分别构建考虑管-土非线性效应的耦合模型,分析塌陷下埋地管道的破坏规律。结果表明:管顶管底为控制点,轴向应力为控制应力,非沉陷区和沉陷区交界处与塌陷区中央是危险截面。施加位移荷载技术到单元生死技术,最危险截面出现位置从非沉陷区和沉陷区交界处过渡到塌陷区中央,Von-Mises应力峰值从4.3 MPa增加到6.09 MPa。施加位移荷载技术使得管道下部和土体始终接触,管道在非沉陷区和沉陷区交界处附近受到强剪切作用,而单元生死技术随土体流失,管土状态逐渐由接触到分离是弱剪切作用,Von-Mises应力峰值更大而径向应力更小,更能反映实际情况。根据应力和沉降量值拟合出最大Von-Mises应力预测公式,误差在7%以内。研究结果可为管道安全运行和选择塌陷模拟方式提供参考。
关键词
土体塌陷
埋地管道
单元生死
位移荷载
应力预测
Keywords
soil collapse
buried pipeline
unit life and death
displacement load
stress prediction
分类号
X937 [环境科学与工程—安全科学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
塌陷过程土体动态流失管-土耦合模型数值模拟
滕振超
池林林
周亚东
霍静轶
黄漪澜
刘晓燕
计静
《科学技术与工程》
北大核心
2025
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