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地基土体错动变形下柔性管道接头力学行为的试验与理论研究
1
作者
周敏
兰海涛
倪芃芃
《岩土工程学报》
2025年第9期1825-1833,共9页
埋地柔性管道的承载能力与周围土体对其的支撑作用密切相关,管-土间的相互作用力对管道的稳定运行至关重要,而一旦地基土体发生错动变形,柔性管道在接头位置处容易因不均匀支撑而发生转角破坏。通过室内模型试验,探究了柔性管道接头在...
埋地柔性管道的承载能力与周围土体对其的支撑作用密切相关,管-土间的相互作用力对管道的稳定运行至关重要,而一旦地基土体发生错动变形,柔性管道在接头位置处容易因不均匀支撑而发生转角破坏。通过室内模型试验,探究了柔性管道接头在地基土体错动变形下的力学行为。基于Winkler弹性地基梁理论,分别针对于力矩完全释放接头、力矩部分传递接头和力矩完全传递接头,提出了柔性管道接头转角的理论计算公式,并利用模型试验数据对所提出的公式进行了分析验证。研究发现,柔性管道接头的受力变形与地基土体错动变形量密切相关,相较于力矩完全释放接头公式,采用力矩部分传递接头公式能更准确地计算管道接头在地基土体错动变形下的转角。当管道直径、埋深和填料内摩擦角增大时,管道接头所能容许的最大地基土体错动变形量随之减小,管道接头转角分别呈现出线性增长、对数增长以及指数增长的趋势。此外,随着地基错动变形量的增加,上述增长趋势均变得越来越显著。
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关键词
柔性管道接头
地基土体错动变形
模型试验
Winkler弹性地基梁理论
接头
转角
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职称材料
地震断层作用下承插式HDPE双壁波纹管道的易损性分析
2
作者
朱斌
赵国东
+2 位作者
周敏
倪芃芃
闫雪峰
《世界地震工程》
北大核心
2025年第3期39-49,共11页
埋地柔性管道对于周围土体的变形非常敏感,在地震断层作用下极易发生变形破坏。现有理论和计算方法多针对于连续管道,而管道接头作为结构受力的薄弱环节,其在断层作用下的力学响应尚不明确。采用以模型试验为基础,有限元数值模拟和机器...
埋地柔性管道对于周围土体的变形非常敏感,在地震断层作用下极易发生变形破坏。现有理论和计算方法多针对于连续管道,而管道接头作为结构受力的薄弱环节,其在断层作用下的力学响应尚不明确。采用以模型试验为基础,有限元数值模拟和机器学习相结合的方法,对承插式HDPE双壁波纹管道接头在地震断层作用下的易损性进行研究。研究结果表明:深埋管道比浅埋管道更容易受到地震断层作用的影响,管道埋置越深,管道接头的失效概率越大;管道直径越大,其接头的失效概率也随之增大。当管道周围土体的摩擦角较大时,其接头在断层作用下更容易发生破坏。因此,减小管道直径、埋深和周围土体的内摩擦角有利于降低管道接头的失效概率。
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关键词
柔性管道接头
地震断层作用
易损性分析
模型试验
有限元数值模拟
机器学习
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职称材料
题名
地基土体错动变形下柔性管道接头力学行为的试验与理论研究
1
作者
周敏
兰海涛
倪芃芃
机构
中北大学环境与安全工程学院
出处
《岩土工程学报》
2025年第9期1825-1833,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(52078506)。
文摘
埋地柔性管道的承载能力与周围土体对其的支撑作用密切相关,管-土间的相互作用力对管道的稳定运行至关重要,而一旦地基土体发生错动变形,柔性管道在接头位置处容易因不均匀支撑而发生转角破坏。通过室内模型试验,探究了柔性管道接头在地基土体错动变形下的力学行为。基于Winkler弹性地基梁理论,分别针对于力矩完全释放接头、力矩部分传递接头和力矩完全传递接头,提出了柔性管道接头转角的理论计算公式,并利用模型试验数据对所提出的公式进行了分析验证。研究发现,柔性管道接头的受力变形与地基土体错动变形量密切相关,相较于力矩完全释放接头公式,采用力矩部分传递接头公式能更准确地计算管道接头在地基土体错动变形下的转角。当管道直径、埋深和填料内摩擦角增大时,管道接头所能容许的最大地基土体错动变形量随之减小,管道接头转角分别呈现出线性增长、对数增长以及指数增长的趋势。此外,随着地基错动变形量的增加,上述增长趋势均变得越来越显著。
关键词
柔性管道接头
地基土体错动变形
模型试验
Winkler弹性地基梁理论
接头
转角
Keywords
flexible pipe joints
differential ground deformation
model test
Winkler elastic foundation beam theory
rotational angle of pipe joint
分类号
TU432 [建筑科学]
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职称材料
题名
地震断层作用下承插式HDPE双壁波纹管道的易损性分析
2
作者
朱斌
赵国东
周敏
倪芃芃
闫雪峰
机构
浙江省电力建设有限公司
中国石油管道局工程有限公司
中北大学环境与安全工程学院
山西建设投资集团有限公司博士后科研工作站
中山大学土木工程学院
隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)
中国地质大学(武汉)工程学院
出处
《世界地震工程》
北大核心
2025年第3期39-49,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(52078506)
山西省基础研究计划项目(202303021221110)。
文摘
埋地柔性管道对于周围土体的变形非常敏感,在地震断层作用下极易发生变形破坏。现有理论和计算方法多针对于连续管道,而管道接头作为结构受力的薄弱环节,其在断层作用下的力学响应尚不明确。采用以模型试验为基础,有限元数值模拟和机器学习相结合的方法,对承插式HDPE双壁波纹管道接头在地震断层作用下的易损性进行研究。研究结果表明:深埋管道比浅埋管道更容易受到地震断层作用的影响,管道埋置越深,管道接头的失效概率越大;管道直径越大,其接头的失效概率也随之增大。当管道周围土体的摩擦角较大时,其接头在断层作用下更容易发生破坏。因此,减小管道直径、埋深和周围土体的内摩擦角有利于降低管道接头的失效概率。
关键词
柔性管道接头
地震断层作用
易损性分析
模型试验
有限元数值模拟
机器学习
Keywords
flexible pipe joint
seismic faulting
fragility analysis
model test
finite element numerical simulation
machine learning
分类号
TU4 [建筑科学—土工工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地基土体错动变形下柔性管道接头力学行为的试验与理论研究
周敏
兰海涛
倪芃芃
《岩土工程学报》
2025
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职称材料
2
地震断层作用下承插式HDPE双壁波纹管道的易损性分析
朱斌
赵国东
周敏
倪芃芃
闫雪峰
《世界地震工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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