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题名岩溶塌陷时管土相互作用准静态部分模拟研究
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作者
刘国栋
沈飞军
王晓欣
肖术
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机构
长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)
国家管网西气东输武汉管理处
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出处
《人民长江》
北大核心
2022年第12期96-103,共8页
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基金
长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)科技创新项目(SXYKY-2020-02)。
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文摘
为预估岩溶塌陷时输油、气、水管道的附加力,进而指导防护结构设计,基于牛顿第三运动定律,在不考虑动力冲击条件下采用颗粒离散元法,模拟了土洞塌陷时管土相互作用的准静态过程,获取了管道的附加力。探讨了仿真结果的离散性和尺寸效应问题,揭示了由于土洞塌陷导致的管道最大附加力与其主要影响因素(管径、管道埋深)的关系。结果表明:仿真结果具有一定的离散性,随着模型尺寸和颗粒数量的增加,离散性会减小;管道埋深和管径均与最大附加力亦呈线性关系,当管道埋深和管径同时增加时,最大附加力呈幂函数形式增加。在此基础上,提出了基于管径和管道埋深预估最大附加力的经验公式。提出的将颗粒离散元法应用于土洞塌陷时管土相互作用的准静态过程模拟具有潜在的应用前景,其结果可为岩溶塌陷区管道支撑防护结构的设计提供理论依据。
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关键词
岩溶塌陷
管道工程
管土相互作用
颗粒离散元
准静态
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Keywords
karst collapse
pipeline engineering
pipe-soil interaction
quasi-static
particle discrete element method
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分类号
TU431
[建筑科学—岩土工程]
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