考虑土体强度参数随机场的横向加载管-土相互作用分析

1

作者 甘永波 李亚军 +3 位作者 李瑞杰 秦浩东 张杰 张彬 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期143-153,共11页

输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道... 输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道与土体之间相互作用,并对3种变异系数工况进行模拟;将模拟结果与均质土条件的确定性结果进行对比,对随机分析模拟结果进行参数分析及概率研究。研究表明:所提方法可以较好地模拟横向荷载条件下管-土相互作用;土体抗剪强度空间变异条件下的管-土结构承载力小于确定性分析结果,土体非均质性对横向荷载作用下浅埋管道破坏机制的影响表现为土体破坏沿强度薄弱的区域发展;土体不排水抗剪强度随机参数水平相关距离对管-土结构承载力影响显著;管道达预设位移时管-土结构承载力服从对数正态分布;考虑工程容许荷载设计,随着安全系数的增大,管-土结构失效概率显著减小,当安全系数取2.5时失效概率小于1%,达到工程可靠水平。 展开更多

关键词 管-土相互作用 横向荷载 有限元分析 随机场 Abaqus二次开发

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深海管道水平向管-土相互作用大变形连续极限分析 被引量：3

2

作者 冯凌云 朱斌 +1 位作者 代加林 孔德琼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4907-4915,共9页

管道被广泛应用于油气产业,其中管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法对深海管道与软土水平大变形相互作用进行了研究。该方法基于极限分析对变形体进行一系列求解与更新模型,能够考虑模型的... 管道被广泛应用于油气产业,其中管-土相互作用机制是管道可控屈曲设计的关键。采用新开发的连续极限分析(SLA)方法对深海管道与软土水平大变形相互作用进行了研究。该方法基于极限分析对变形体进行一系列求解与更新模型,能够考虑模型的极端几何变形和材料的应变软化与率效应。该研究对固定管道竖向位移条件下水平加载这一工况进行了探讨,分析了不同初始埋深的管道在位移过程中所受竖向及水平向反力(V、H)的发展。通过与多组离心机试验数据对比,验证了SLA对管-土水平大变形相互作用研究的有效性和高计算效率。主要成果有:提取了管道在不同位置的V-H屈服包络面以考虑加载路径变化对管道受力行为的影响,发现了管道的等效摩擦系数H/V随水平位移的线性增加规律。该研究以期为深海管道的可控屈曲设计提供参考,并推广SLA法在大变形土结相互作用问题中的应用。 展开更多

关键词 软黏土 深海管道 管-土相互作用 极限分析 屈服包络面

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埋地管线-土横向动力相互作用等效弹簧系数解析解 被引量：4

3

作者 孙千伟 刘威 李杰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2012年第1期139-145,共7页

基于一维柱面弹性波动理论,推导了埋地管线-土横向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对该表达式的影响因素,诸如频率(ω)、管线埋深(d)、管线半径(b)、场地波速(VP)、泊松比(μ)的影响程度进行了分析。分析结果表明,无量纲频率bω... 基于一维柱面弹性波动理论,推导了埋地管线-土横向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对该表达式的影响因素,诸如频率(ω)、管线埋深(d)、管线半径(b)、场地波速(VP)、泊松比(μ)的影响程度进行了分析。分析结果表明,无量纲频率bω/VP取较小值时(<0.1),弹簧系数取值随着管线埋深与管线半径之比γ的增加而增大,但总是限制在2.0G～4.0G(G为土体剪切模量)之间,且泊松比对其影响很小,对于工程实际情况,弹簧系数可在该范围内取值。 展开更多

关键词 管-土横向动力相互作用 土弹簧系数 解析解

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管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值 被引量：3

4

作者 孙千伟 刘威 李杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1123-1128,共6页

通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋... 通过解析法和振动台试验数据对埋地管线管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数取值进行研究.从一维柱面SH波波动方程出发,重新阐释Matsubara和Hoshiya推导的管-土轴向动力相互作用等效弹簧系数解析表达式,并对主要影响参数进行分析;利用埋地管线振动台试验结果对小震时(0.1g)管-土轴向动力相互作用进行分析,给出等效弹簧系数,并与解析解进行对比.分析结果表明,对于本试验条件,采用解析法计算的等效弹簧系数和试验分析结果较为接近,相对偏差约为7.4%,在一定程度上验证了解析方法的合理性,并根据工程需要,给出管和土未发生相对大位移时的等效弹簧系数取值范围:0.6G～2.0G(G为土体剪切模量). 展开更多

关键词 管-土轴向动力相互作用 振动台试验 土弹簧系数

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对油气管道斜坡段管土作用改进模型的探讨研究 被引量：4

5

作者 王东源 赵子峰 张振永 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期194-199,共6页

目前分析管-土作用采用的模型是通过土弹簧的方式将载荷传递到管道上,土弹簧参数选取的基础是实验室研究,试验场地为平整场地,因此实验室成果对于管土界面模拟和滑波工况拟合可能都不是有效的,而且斜(滑)坡中管道承受的荷载、土弹簧系... 目前分析管-土作用采用的模型是通过土弹簧的方式将载荷传递到管道上,土弹簧参数选取的基础是实验室研究,试验场地为平整场地,因此实验室成果对于管土界面模拟和滑波工况拟合可能都不是有效的,而且斜(滑)坡中管道承受的荷载、土弹簧系数应当是随着空间和时间而变化,现行通用法则都忽略了这些因素。本文对地表倾斜时的土弹簧抗力公式进行了推导,建立了斜(滑)坡段改进土弹簧模型,得出了不同地面倾斜角度下各向土弹簧抗力变化规律,对于斜(滑)坡段管-土相互作用计算具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 斜坡 滑坡 管-土作用 土弹簧 改进模型

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考虑土体非线性特性的直埋管道-土体系统的动力反应分析 被引量：24

6

作者 李昕 周晶 陈健云 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期167-172,共6页

本文采用二维有限元方法对连续直埋管道在动力荷载作用下的反应进行分析。管道周围土体采用等效线性粘弹性模型 ;为反映管 -土间的相对滑移 ,在管单元与土单元间加入无厚度Goodman接触单元 ;并利用 Wilson- θ法对管 -土系统进行动力时... 本文采用二维有限元方法对连续直埋管道在动力荷载作用下的反应进行分析。管道周围土体采用等效线性粘弹性模型 ;为反映管 -土间的相对滑移 ,在管单元与土单元间加入无厚度Goodman接触单元 ;并利用 Wilson- θ法对管 -土系统进行动力时程反应分析。本文研究了输入波频率 ,输入波幅值 ,管道埋深 ,土体类别和管 -土间摩擦系数等因素对埋管动力反应的影响。 展开更多

关键词 直埋管道 管-土系统相互作用 动力时程分析 有限元方法 非线性特性

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承插式水泥管-土非一致激励模拟试验研究 被引量：1

7

作者 孙钢柱 祁晓昱 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期53-59,共7页

文中基于通用有限元软件ABAQUS,对承插式水泥管-土地震非一致激励试验进行数值模拟。论文根据试验情况,确定了主要的数值建模方法并进行了试验数值模拟,包括:管-土接触面模拟、和层间剪切箱模拟。对比承插式水泥管接头的数值结果和实测... 文中基于通用有限元软件ABAQUS,对承插式水泥管-土地震非一致激励试验进行数值模拟。论文根据试验情况,确定了主要的数值建模方法并进行了试验数值模拟,包括:管-土接触面模拟、和层间剪切箱模拟。对比承插式水泥管接头的数值结果和实测结果表明:文中的数值建模方法能较好地模拟试验情况,为后续进一步研究打下良好的基础。 展开更多

关键词 ABAQUS 非一致激励 管-土相互作用 埋地管线 地震反应

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考虑热渗效应的高温管道-饱和地基相互作用研究 被引量：5

8

作者 叶智刚 王路君 +3 位作者 朱斌 黄家晟 徐文杰 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期691-699,766,共10页

高温管道运输是海洋油气输送最常采用的方式之一,其中高温管道-地基相互作用机制是热屈曲可控设计的关键。管道温度变化不仅引起周围海床地基强烈的热水力耦合作用,还诱发孔隙水在温度梯度下发生迁移,表现出显著的热渗效应。基于OpenGeo... 高温管道运输是海洋油气输送最常采用的方式之一,其中高温管道-地基相互作用机制是热屈曲可控设计的关键。管道温度变化不仅引起周围海床地基强烈的热水力耦合作用,还诱发孔隙水在温度梯度下发生迁移,表现出显著的热渗效应。基于OpenGeoSys有限元分析平台对高温管道与考虑热渗效应的饱和地基相互作用问题进行研究。基于质量方程和能量方程,推导了热渗效应影响因子理论表达式并提出了临界影响因子,界定了常见土-水参数下热渗系数临界值;通过OpenGeoSys分析平台二次开发嵌入热渗效应,建立了高温管道-饱和土相互作用模型,能够考虑管-土间的水热耦合作用和土体的热渗效应。通过与解析理论对比验证了所建模型的有效性,随后基于热渗影响因子和数值分析,探讨了热渗效应对管-土相互作用的影响程度,并详细分析了不同输油温度、不同初始埋深管道在运行期管周海床孔压和竖向位移的发展。结果表明:土体临界热渗系数为4.3×10^(-12)m^(2)/(s·K),为实际工程中是否考虑热渗效应提供了评估依据;热渗效应对土体孔压峰值影响甚微但会引起显著的稳态负孔压,提出的热渗效应影响因子确定了该负孔压幅值与峰值的比例关系;管道运行中温度往往诱发土体弱化和负孔压对管道稳定产生不利影响,并随输油温度、3 D埋深内的增加而加强(D为管道直径),3 D以上埋深热渗效应的影响差异不显著。 展开更多

关键词 高温管道 饱和土 热渗效应 管-土相互作用 OPENGEOSYS

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浅埋管道水平横向作用下砂土极限承载力研究 被引量：3

9

作者 钟紫蓝 韩春堂 +2 位作者 李锦强 赵鑫 缪惠全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期95-103,共9页

断层、滑坡、液化等地质灾害引起的场地大变形对埋地管道结构安全产生严重的威胁。开展了中密砂中埋地管道-砂土水平横向相互作用的系列三维数值模拟,根据数值模拟的结果探讨了不同深径比下管-砂土横向相互作用时土体的破坏模式,研究了... 断层、滑坡、液化等地质灾害引起的场地大变形对埋地管道结构安全产生严重的威胁。开展了中密砂中埋地管道-砂土水平横向相互作用的系列三维数值模拟,根据数值模拟的结果探讨了不同深径比下管-砂土横向相互作用时土体的破坏模式,研究了深径比对砂土极限承载力的影响。基于管周土体的破坏模式建立了简化计算模型,根据极限平衡理论推导了管道水平横向运动时砂土极限承载力计算公式。研究结果表明:极限状态下,浅埋管道周围土体形成延伸到地表的破裂面,轮廓线近似对数螺线;砂土的极限承载力随着深径比增加,最终在临界深径比处达到稳定;随着深径比的增加,土体发生剪切滑动破坏所需的管道位移也逐渐增大;由于横向承载力系数取值依据不同,国内外规范计算所得土体极限承载力差异较大;得到的解析解能够较好地预测中密砂土中浅埋管道水平横向运动时土体的极限承载力。 展开更多

关键词 埋地管道 管-土相互作用 中密砂 极限承载力 破坏模式

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滑坡作用下埋地管道的弹塑性地基反力解析法 被引量：2

10

作者 尚玉杰 徐东霞 +4 位作者 赵彦波 陈彬 周亚薇 李鑫 薛峰 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期4039-4047,共9页

目前关于弹塑性地基中滑坡段埋地管道的解析计算研究较少,计算结果不够精确。为探讨滑坡段埋地管道与土体接触的非线性特征,基于地基反力法,采用简化的弹塑性本构模型来模拟非线性管-土的相互作用,提出了埋地管道与土体相互作用的弹塑... 目前关于弹塑性地基中滑坡段埋地管道的解析计算研究较少,计算结果不够精确。为探讨滑坡段埋地管道与土体接触的非线性特征,基于地基反力法,采用简化的弹塑性本构模型来模拟非线性管-土的相互作用,提出了埋地管道与土体相互作用的弹塑性地基反力解析法控制方程组,根据管道变形的连续性条件及边界条件求得管道挠度和内力的解析解,对管道变形和内力进行计算。结合算例进行分析,选取不同参数,探讨了地基反力系数k 0对管道变形和内力的影响。研究结果表明:随地基反力系数的增大,管道最大挠度、滑体中部管道弯矩及Mises应力逐渐减小,滑坡周界处管道弯矩及Mises应力逐渐增大;地基反力系数增大,土体对管道约束作用加强,从而引起管道挠度和内力的变化。与Winkler地基反力法相比,基于弹塑性地基反力法的滑坡作用下管道力学分析理论上更为严谨,有效地提高了计算精度。 展开更多

关键词 管-土相互作用 地基反力法 弹塑性 非线性 解析解

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地面占压荷载作用下的管道应力分析 被引量：47

11

作者 帅健 王晓霖 +1 位作者 叶远锡 左尚志 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期99-103,共5页

占压导致地基下沉和管道变形。建立了地基-管道的三维有限元模型,分析占压载荷作用下管道的应力与变形。模型考虑了管-土间的相互作用和管底夯实地基,符合占压管道的实际载荷情况。结果表明:管道在上覆土体和夯实地基的不均匀作用下发... 占压导致地基下沉和管道变形。建立了地基-管道的三维有限元模型,分析占压载荷作用下管道的应力与变形。模型考虑了管-土间的相互作用和管底夯实地基,符合占压管道的实际载荷情况。结果表明:管道在上覆土体和夯实地基的不均匀作用下发生局部弯曲和椭圆化变形;上覆土体越软,管道变形越大,管底夯实地基起到阻止管道下沉的作用,二者弹性模量相差越大,管道在夯实地基边缘处的环向弯曲应力越高;内压起到抵抗管道变形的作用,但其影响程度较小;薄壁大口径管道的应力水平和变形程度相对较高,上覆土体对大口径管道横截面变形有较大的约束作用;占压载荷与管道横截面的椭圆化变形率近似呈线性关系,依据极限椭圆化变形率可以确定管道所能承受的安全占压载荷。 展开更多

关键词 管道 占压 应力 有限元法 管-土作用

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海底管道与海床相互作用研究综述 被引量：8

12

作者 付长静 李国英 赵天龙 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期100-106,共7页

随着海上油气田的快速发展,目前我国已建海底管道超过6 000 km。近年来,管道事故时有发生,管道工程的安全性和管道的稳定性问题得到越来越多研究学者的重视。鉴于海底管道与海床的相互作用是研究管道稳定性问题的关键,阐述了海底管道在... 随着海上油气田的快速发展,目前我国已建海底管道超过6 000 km。近年来,管道事故时有发生,管道工程的安全性和管道的稳定性问题得到越来越多研究学者的重视。鉴于海底管道与海床的相互作用是研究管道稳定性问题的关键,阐述了海底管道在波浪作用下与海床间相互作用的试验研究现状,包括机械加载式试验、水槽模型试验、离心模型试验等;以及理论研究现状,包括解析方法和数值方法等。最后对波浪作用下海底管道和海床相互作用尚待研究的问题进行了展望,研究分析认为正确建立管道与海床本构模型等问题是未来研究海底管道稳定性的重要方向。 展开更多

关键词 波浪作用 海底管道 海床 管-土相互作用 管道稳定性

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穿越施工中管线与土层共同变形规律分析 被引量：14

13

作者 杨成永 董烨 +2 位作者 程霖 邱美丽 张伦政 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第1期93-100,共8页

研究目的:为了解穿越工程中管线与土层的共同变形规律,建立管-土相互作用三维有限元模型,分析土体及管线刚度、新建隧道直径、管线与隧道净距对管线沉降和内力的影响。研究管线沉降和弯矩随管土刚度系数K的变化规律,提出柔性管线、弹性... 研究目的:为了解穿越工程中管线与土层的共同变形规律,建立管-土相互作用三维有限元模型,分析土体及管线刚度、新建隧道直径、管线与隧道净距对管线沉降和内力的影响。研究管线沉降和弯矩随管土刚度系数K的变化规律,提出柔性管线、弹性管线和刚性管线的管土刚度系数K判定值,给出管线最大弯矩和最大沉降的简便计算公式。进行室内离心模型试验及现场实测,将管线监测数据与数值模拟进行对比研究。研究结论:(1)管线沉降和弯矩均随管土刚度系数K的增大而减小;(2)当K<0.1时,管线为柔性管线,管线与土层能够协同变形不产生脱空,此情况下可把土层沉降当作管线沉降来计算管线内力;(3)当K>100时,管线为刚性管线,管线很容易与土层产生脱空,可采用土层反力作为荷载来计算管线内力;(4)当0.1≤K≤100时,管线为弹性管线,可能与土层产生脱空,宜通过考虑管土分离的有限元模型进行其受力分析;(5)本研究成果可为隧道施工中既有管线的安全评价提供理论依据。 展开更多

关键词 地下管线 沉降 管-土相互作用 数值模拟 离心模型试验

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隧道开挖和爆破扰动耦合作用下埋地管道安全性研究 被引量：6

14

作者 彭梦龙 施成华 陈家旺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期193-199,253,共8页

随着我国交通系统的快速发展,临近埋地管道施工的工程案例越来越多,隧道开挖不可避免地会影响管道的安全。为研究隧道开挖变形及爆破扰动耦合作用下临近埋地管道的安全性,以深圳市大山陂1号隧道施工为背景,建立管-土-隧动静耦合作用模... 随着我国交通系统的快速发展,临近埋地管道施工的工程案例越来越多,隧道开挖不可避免地会影响管道的安全。为研究隧道开挖变形及爆破扰动耦合作用下临近埋地管道的安全性,以深圳市大山陂1号隧道施工为背景,建立管-土-隧动静耦合作用模型以分析不同管道内压、围岩弹模、管隧间距、单段最大装药量条件下埋地管道的应力和振速变化规律,进一步引入Morris筛选法对各因素的影响程度进行评价分析。结果表明:管道应力和管道振速受管道内压和单段最大装药量的影响最大;管道应力峰值随着管道内压的增大、围岩弹模的增大、管隧间距的减小和单段装药量的增大而增大;管道远离拉应力峰值的区域,在各种参数的综合影响下,可能出现压应力。 展开更多

关键词 隧道 开挖变形 爆破 埋地管道 管-土-隧耦合作用

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交通荷载作用下管土相互作用规律

15

作者 姜玥 李丹阳 《科学技术与工程》 2025年第24期10397-10406,共10页

作为城市生命线的重要组成部分,城市地下管线的安全极大影响人们的日常生产生活。为实现对城市地下管线的精准维护,迫切需要研究交通荷载作用下管土相互作用规律。通过建立荷载-土层-管线三维数值模型,综合考虑载荷类型、土体种类、管... 作为城市生命线的重要组成部分,城市地下管线的安全极大影响人们的日常生产生活。为实现对城市地下管线的精准维护,迫切需要研究交通荷载作用下管土相互作用规律。通过建立荷载-土层-管线三维数值模型,综合考虑载荷类型、土体种类、管道材质与管道埋深等因素,分析管土相互作用规律,并定量评价各因素影响程度。结果表明:浅埋条件下动荷载对埋地管道及土体的变形特征影响显著,路面结构及管道埋深提高了管道及土体的承载变形能力;相较于无管道情况,埋地管道的存在增强了土体抵抗变形能力;通过开展多元线性分析,获取了各因素的敏感性程度。研究成果可为城市管道的设计、埋设及维护提供指导依据。 展开更多

关键词 道路工程 管-土相互作用 数值模拟 交通荷载 浅埋管道 力学响应

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施工期FRPM管的变形率对管涵力学性能的影响研究

16

作者 王嘉诚 孙超 +2 位作者 胡立周 贾莹洁 王清洲 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期92-99,共8页

为了探究公路浅埋玻璃纤维增强塑料夹砂(FRPM)管涵洞施工阶段产生的累积变形对服役期承载能力的影响,结合管涵在路基填土施工阶段的现场荷载试验,建立了柔性FRPM涵洞的管-土相互作用数值计算模型,仿真研究三种填土高度、三种施工变形率... 为了探究公路浅埋玻璃纤维增强塑料夹砂(FRPM)管涵洞施工阶段产生的累积变形对服役期承载能力的影响,结合管涵在路基填土施工阶段的现场荷载试验,建立了柔性FRPM涵洞的管-土相互作用数值计算模型,仿真研究三种填土高度、三种施工变形率对管涵环向应变、von Mises应力和管周土压力等力学参数的影响规律。结果表明,随着管涵变形率的增长,涵洞发生不规则的椭圆化形变,其受力模式由整体均匀受力转变为管涵上半部分尤其是管顶区域集中受载,涵顶范围内成为受力的最不利区域。在相同填土高度下,管涵的环向应变、von Mises应力值和管周土压力均随变形率的增大而显著增大,变形率越大,对管涵长期力学性能的不利影响越严重;填土厚度越大,涵洞所受交通荷载越小。施工阶段,通过管涵内部设置钢支撑装置等措施可有效减小涵洞变形率,有利于服役期内涵洞改善受力和提高耐久性。 展开更多

关键词 FRPM管涵 变形率 施工期 管-土作用模型 力学性能 复合材料

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盾构下穿引起上覆管线变形的简化计算方法 被引量：3

17

作者 冯国辉 肖明清 +5 位作者 倪建中 郑茗旺 李雨杰 刘冠水 李强 徐长节 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期68-75,共8页

盾构开挖易引起上覆地表沉降变形,进一步会引起上覆既有管线的受力变形响应.基于此,提出了一种盾构开挖引起上覆管线变形的简化计算方法.首先采用Loganathan公式获得既有管线在盾构下穿影响下的附加应力,进一步将管线简化成无限长梁放置... 盾构开挖易引起上覆地表沉降变形,进一步会引起上覆既有管线的受力变形响应.基于此,提出了一种盾构开挖引起上覆管线变形的简化计算方法.首先采用Loganathan公式获得既有管线在盾构下穿影响下的附加应力,进一步将管线简化成无限长梁放置在Pasternak地基上,引入无限远端侧向土体位移对既有管线的影响,采用力学平衡法获得管线竖向受力变形控制方程,通过有限差分法获得管线变形及其内力数值解析.案例分析表明:与退化解析对比,该方法计算结果更贴近既有文献工程实测数据,验证了其可靠性.进一步参数研究表明:增大隧道与管线的竖向净距会引起既有管线受力变形的非线性减小;管线变形及其内力会随着地层损失率增大而线性增大;管线抗弯刚度的增大会引起管线变形减小,但会大幅增加管线弯矩. 展开更多

关键词 管-土相互作用 PASTERNAK地基 侧向土体影响 简化计算方法

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大直径柔性管的有限元分析与研究 被引量：2

18

作者 王秀丽 朱彦鹏 方有珍 《甘肃工业大学学报》 1999年第1期84-88,共5页

采用有限元分析方法，结合柔性管的特点，将动态边界条件与常规分析有机结合，对大直径柔性管的受力状态及管－土共同工作的规律进行了分析，其结果与实测结果相比较，应力、应变及土压力分布规律完全相同，数据也基本相当．这种分析方... 采用有限元分析方法，结合柔性管的特点，将动态边界条件与常规分析有机结合，对大直径柔性管的受力状态及管－土共同工作的规律进行了分析，其结果与实测结果相比较，应力、应变及土压力分布规律完全相同，数据也基本相当．这种分析方法可进一步推广到各种刚性管、柔性管的理论分析，为地下管的理论分析增加了新的内容． 展开更多

关键词 大直径柔性管 有限元 柔性管 管-土作用 塑料管

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地铁暗挖施工引起的管线与地层沉降关系研究 被引量：34

19

作者 赵智涛 刘军 +1 位作者 王霆 刘继尧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1159-1166,共8页

依托北京地铁4号线公益西桥站工程,建立结构-地层-管线三维弹塑性数值模型,基于管线周边地层沉降及地表沉降实测数据分析,研究西南出入口暗挖施工上方管线周边地层变形规律。通过现场实测数据、数值模拟及经验公式计算结果综合对比,分... 依托北京地铁4号线公益西桥站工程,建立结构-地层-管线三维弹塑性数值模型,基于管线周边地层沉降及地表沉降实测数据分析,研究西南出入口暗挖施工上方管线周边地层变形规律。通过现场实测数据、数值模拟及经验公式计算结果综合对比,分析了管线刚度对地层变形抵制作用的影响。研究表明:管土相对刚度小于0.18时,管线与土体沉降差小于5%,可用经验公式计算出的管线轴线处地层沉降代替管线沉降。随管线刚度的增大,管线对土体变形的抑制作用逐渐增强,沿深度方向地层沉降量增大速率减小,并会出现负增长,甚至出现地层沉降小于地表沉降的情况。通过对数值计算结果的拟合分析,提出了刚性接头管线与地表沉降比和管土相对刚度的经验公式。工程实例应用结果表明,计算值与实测值偏差小于4%,验证了该方法的适用性。 展开更多

关键词 隧道施工 地层沉降 管线沉降 管-土相互作用

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开采沉陷区埋地管道力学反应分析 被引量：44

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作者 王晓霖 帅健 张建强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3373-3378,3386,共7页

开采沉陷引发地表变形,导致埋地管道大范围弯曲变形,对管道安全运行构成严重威胁。采用概率积分法预测沉陷区地表三维变形,考虑管-土间的轴向作用和管材非线性等因素,推导管道物理伸长和几何伸长的变形协调方程,迭代求解管道轴心应力和... 开采沉陷引发地表变形,导致埋地管道大范围弯曲变形,对管道安全运行构成严重威胁。采用概率积分法预测沉陷区地表三维变形,考虑管-土间的轴向作用和管材非线性等因素,推导管道物理伸长和几何伸长的变形协调方程,迭代求解管道轴心应力和应变。通过实例分析了开采沉陷区埋地管道的应力-应变分布。结果表明,管道除了发生空间弯曲变形外,管-土间的摩擦力还导致管道产生轴向拉、压变形。解析方法计算结果与有限元方法吻合较好,适于以任意角度穿越沉陷区埋地管道的应力-应变计算。分析了开采参数、管道参数以及回填土性质等对管道的变形和应力影响,提出沉陷区埋地管道最大应力与应变的简化评定公式。 展开更多

关键词 埋地管道 开采沉陷 应力-应变 解析计算方法 管-土相互作用

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