【摘要】：場地沉降條件下埋地輸液管道的力學(xué)損傷分析,是研究埋地管道破壞機(jī)理和預(yù)防埋地管道事故發(fā)生的基礎(chǔ)。所以埋地管道結(jié)構(gòu)在大位移作用下的受力與變形等特性研究十分必要。因此對場地沉降條件下埋地輸液管道損傷的研究分為三部分,即管道損傷的試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬的對比分析以及建立相應(yīng)的理論簡化模型。通過場地沉降條件下埋地輸液管道受力的試驗(yàn)研究,得出管道在沉降場地的變形曲線為三次函數(shù)曲線;當(dāng)沉降區(qū)管道與下層土體分離時(shí),最大軸向應(yīng)變出現(xiàn)在沉降區(qū)中心;管徑不同時(shí)對管道受力有影響,得出在相同條件下小管徑的應(yīng)力傳遞要快于大管徑。管徑越小軸向應(yīng)變越大,越容易屈服�；谟邢拊治鲕浖嗀DINA,建立數(shù)值分析模型,對試驗(yàn)與模擬所得的管道變形曲線進(jìn)行對比分析。隨后建立不同沉降區(qū)長度、埋深、管徑以及內(nèi)壓下的埋地管道數(shù)值模型,研究沉降范圍的區(qū)分與沉降區(qū)長度等參數(shù)的關(guān)系。分析不同埋深和管徑對管道最大軸向應(yīng)變大小與出現(xiàn)位置的影響。得出非沉降區(qū)應(yīng)變零點(diǎn)與管徑的關(guān)系,以及內(nèi)壓對管道軸向應(yīng)變影響。對非沉降區(qū)建立了彈性地基梁經(jīng)典模型,推導(dǎo)非沉降區(qū)埋地管道的變形曲線函數(shù)關(guān)系。針對沉降區(qū)的類別與范圍,分別建立了適于多種沉降場地的管道受力簡化公式。最后得出判斷管道受力損傷的應(yīng)力破壞準(zhǔn)則和應(yīng)變破壞準(zhǔn)則,以及管道的抵御沉陷能力的評價(jià)方法。
[Abstract]:The mechanical damage analysis of buried pipeline under the condition of site settlement is the basis of studying the failure mechanism of buried pipeline and preventing the accident of buried pipeline. So it is necessary to study the stress and deformation of buried pipeline structure under the action of large displacement. Therefore, the research on pipeline damage under site settlement is divided into three parts: experimental study of pipeline damage, comparative analysis of numerical simulation and establishment of corresponding theoretical simplified model. The deformation curve of pipeline in settlement site is cubic function curve, the maximum axial strain appears in the center of settlement zone when the pipeline is separated from the lower soil mass in settlement zone, the experimental study on the stress of buried pipeline under site settlement condition shows that the deformation curve of pipeline in settlement site is cubic function curve. The stress transfer of small diameter is faster than that of large diameter under the same conditions. The smaller the diameter of the tube, the larger the axial strain, the easier it is to yield. Based on the finite element analysis software ADINA, the numerical analysis model is established, and the pipeline deformation curves obtained by experiment and simulation are compared and analyzed. Then the numerical model of buried pipeline with different settlement zone length, buried depth, pipe diameter and internal pressure is established, and the relationship between the settlement range and the length of settlement zone is studied. The influence of different buried depths and pipe diameters on the maximum axial strain and location of the pipeline is analyzed. The relationship between strain zero point and pipe diameter and the influence of internal pressure on the axial strain of pipeline are obtained. The classical model of elastic foundation beam in non-settlement zone is established, and the function of deformation curve of buried pipeline in non-settlement area is deduced. According to the type and range of settlement area, the simplified formula of pipeline force is established for various settlement sites. Finally, the stress failure criterion and strain failure criterion are obtained to judge the pipeline stress damage, and the evaluation method of the pipeline's ability to resist the subsidence is obtained.
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU433;U178

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2284108