隨著我國綜合國力的不斷提高,人們加快了城市化建設和經(jīng)濟的快速發(fā)展。然而隨著城市建設和經(jīng)濟增長,油氣資源逐步成為城市運轉(zhuǎn)和經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎保障。因埋地管道運輸具有受外界環(huán)境和氣候變化干擾小、運輸費用低、運輸損耗小、安全性能高等優(yōu)勢,人們加快了埋地管道的鋪設,其成為長距離輸送油氣的主要運輸方式。然而埋地油氣管線鋪設區(qū)域范圍廣,將不可避免的穿越凍土區(qū)、斷裂帶等各種不良土層,以至于人們對埋地管道的抗震、凍脹融沉等安全性問題越來越重視。我國國土陸地面積被百分之七十五的凍土層和季節(jié)性凍土層所覆蓋,以至于我國許多重要輸油管線都將穿越凍土層,外界環(huán)境氣溫的改變對土體的物理性質(zhì)和力學特性的影響非常大,當外界環(huán)境溫度降低至零攝氏度以下,土體將發(fā)生凍脹現(xiàn)象,當外界環(huán)境溫度升高至零攝氏度以上時,土體將產(chǎn)生融沉現(xiàn)象。致使埋地管道周圍土體的物理力學性質(zhì)發(fā)生改變,其對管道的安全運行極其不利。因此研究埋地管道與凍土之間的界面應力問題及埋地管道與常溫土之間的界面應力問題,對進一步開展埋地管道的抗震設計和施工具有非常重要的指導意義。本文結(jié)合試驗方法和理論方法對埋地管道管土界面應力進行了研究分析。針對埋地管道管土間界面應... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 凍土多場理論的研究現(xiàn)狀
    1.3 管土相互作用研究
    1.4 埋地管道試驗研究
    1.5 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第二章 試驗土樣制備及土樣物理力學性能研究
    2.1 概述
    2.2 土的物理性質(zhì)指標試驗
    2.3 砂土試驗土樣制備
    2.4 粘土土樣液塑限試驗測定
        2.4.1 粉質(zhì)粘土土樣液塑限測定
        2.4.2 試驗數(shù)據(jù)處理
    2.5 試驗土樣的密度及含水率測定
    2.6 土樣基本力學性能測定
    2.7 凍結(jié)粉質(zhì)粘土的抗剪強度試驗
        2.7.1 凍結(jié)粉質(zhì)粘土試驗土樣制作
        2.7.2 凍結(jié)粉質(zhì)粘土土樣剪切試驗
        2.7.3 試驗數(shù)據(jù)處理
        2.7.4 凍結(jié)粉質(zhì)粘土剪切應力—應變關系
        2.7.5 含水率對凍結(jié)粉質(zhì)粘土剪切模量的影響
        2.7.6 含水率對凍土抗剪強度的影響
    2.8 同類土未凍結(jié)狀態(tài)下的試驗分析
        2.8.1 室溫砂土直接剪切試驗研究
        2.8.2 室溫砂土含水率變化時,剪切應力—應變的關系
        2.8.3 含水率對室溫砂土抗剪強度的影響
    2.9 室溫粉質(zhì)粘土三軸試驗
        2.9.1 三軸剪切抗剪強度試驗原理
        2.9.2 試塊制作
        2.9.3 試驗操作過程
        2.9.4 三軸試驗不固結(jié)不排水法計算公式
        2.9.5 室溫粉質(zhì)粘土應力—應變關系
        2.9.6 抗剪強度分析
        2.9.7 含水率對室溫粉質(zhì)粘土抗剪強度的影響
    2.10 溫度對粉質(zhì)粘土抗剪強度的影響
    2.11 凍土立方體抗壓強度試驗
        2.11.1 制作抗壓強度試塊
        2.11.2 試驗操作過程
        2.11.3 試塊受壓破壞過程
        2.11.4 試塊抗壓強度計算
        2.11.5 含水率對凍土抗壓強度的影響分析
        2.11.6 試塊壓縮模量計算
    2.12 土壓縮試驗
        2.12.1 土壓縮試驗原理
        2.12.2 試樣壓縮試驗操作過程
        2.12.3 壓縮指標計算公式
        2.12.4 壓縮指標計算結(jié)果
    2.13 本章小結(jié)
第三章 埋地管道管土界面應力試驗研究
    3.1 概述
    3.2 模型設計影響因素
    3.3 模型設計影響因素
    3.4 安裝土箱
    3.5 試驗數(shù)據(jù)采集
    3.6 試驗加載系統(tǒng)
    3.7 試驗主要步驟
    3.8 確定土體基本參數(shù)
    3.9 本章小結(jié)
第四章 埋地管道管土界面應力分析
    4.1 概述
    4.2 建立管土相互作用計算模型
        4.2.1 假定條件
        4.2.2 建立模型
        4.2.3 土體模型
        4.2.4 埋地管道管土界面應力模型
    4.3 管土界面應力試驗分析
        4.3.1 凍結(jié)砂土中管土界面摩阻應力—位移試驗結(jié)果分析
        4.3.2 室溫砂土中管土界面摩阻應力—位移試驗結(jié)果分析
        4.3.3 凍結(jié)粉質(zhì)粘土中管土界面摩阻應力—位移試驗結(jié)果分析
        4.3.4 室溫粉質(zhì)粘土中管土界面摩阻應力—位移試驗結(jié)果分析
        4.3.5 確定埋地管道管土界面應力基本參數(shù)方法
    4.4 驗證理論模型
    4.5 管土界面摩阻應力—位移試驗結(jié)果的擬合分析
        4.5.1 凍結(jié)砂土中埋地管道管土界面摩阻應力—位移擬合
        4.5.2 室溫砂土中埋地管道管土界面摩阻應力—位移擬合
        4.5.3 凍結(jié)粉質(zhì)粘土中埋地管道管土界面摩阻應力—位移擬合
        4.5.4 室溫粉質(zhì)粘土中埋地管道管土界面摩阻應力—位移擬合
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻
作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]凍土水、熱、力三場耦合關系及數(shù)值模擬研究[D]. 由明卓.北方工業(yè)大學 2010
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本文編號：3691805