本文關鍵詞：埋地管道爆炸對水泥混凝土道路的毀傷效應　出處：《南京理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 埋地壓力管道 爆炸 水泥混凝土道路 毀傷效應 SPH-Lagrange耦合算法

【摘要】：埋地壓力管道的爆炸將可能導致嚴重的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。研究埋地管道爆炸毀傷效應,對建立地下管網(wǎng)的安全風險評估指標體系和確立安全防護規(guī)范具有重要的參考意義。本文采用SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)算法和SPH-Lagrange耦合算法對地下管道爆炸荷載作用下水泥混凝土道路的毀傷效應進行數(shù)值仿真研究,研究內(nèi)容及結論如下： (1)模擬水泥混凝土道路內(nèi)部裸裝炸藥爆炸的現(xiàn)象,分析了漏斗坑的形成過程與應力波的傳播規(guī)律,得到相應的累積損傷圖、速度時程曲線、壓力時程曲線。與文獻中的實驗結果相比,驗證了SPH-Lagrange耦合方法的可行性和計算結果的正確性。 (2)模擬爆炸源在管道內(nèi)爆炸的情況,分析了管道對爆炸沖擊波傳播的影響。研究表明,管道對內(nèi)部爆炸沖擊波壓力有增強的效果,但管壁的破裂同時消耗爆炸能量,對管道周圍土介質(zhì)的沖擊破壞程度視具體管壁厚度、藥包當量等參數(shù)而定。 (3)模擬爆炸源在管道內(nèi)部爆炸對水泥混凝土道路的毀傷形態(tài)。管道周圍砂土介質(zhì)沿管道軸向呈錐形腔的形態(tài),混凝土面層的毀傷終態(tài)呈紡錘形,而破壞前損傷區(qū)呈環(huán)形擴展。結合對累積損傷圖、速度時程曲線和壓力時程曲線的分析得到,道路面層最先破壞的位置不是離管道內(nèi)起爆中心最近的點,而是沿沖擊波傳播方向與管壁最先破壞點相對的位置。 (4)模擬不同埋深情況下,管道爆炸對水泥混凝土路面的毀傷效應。當埋深較淺時,道路面層沿管道軸向的毀傷范圍較大。面層觀測點的壓力峰值隨埋深的增大基本呈現(xiàn)“小—大—小—大—0”的變化趨勢,研究表明足夠深度的埋深將有效減小管道爆炸對路面的毀傷破壞作用。
[Abstract]:The explosion of buried pressure pipeline will lead to serious casualties and huge property losses. It has important reference significance for establishing the safety risk assessment index system and establishing the safety protection standard of underground pipe network. Smoothed Particle Hydrodynamics. The numerical simulation of the damage effect of cement concrete road under the explosion load of underground pipeline is carried out by using the coupled algorithm and SPH-Lagrange algorithm. The contents and conclusions of the study are as follows: 1) simulating the phenomenon of explosion of naked explosive in cement concrete road, analyzing the formation process of funnel pit and the propagation law of stress wave, and obtaining the corresponding cumulative damage diagram and velocity time history curve. Compared with the experimental results in the literature, the feasibility of the SPH-Lagrange coupling method and the correctness of the calculation results are verified. 2) simulating the explosion of the explosion source in the pipeline, and analyzing the influence of the pipeline on the propagation of the blast wave. The research shows that the pipeline has the effect of enhancing the pressure of the inner explosion shock wave. However, the rupture of the pipe wall consumes explosive energy at the same time, and the impact failure degree of the soil media around the pipe depends on the specific parameters such as the thickness of the pipe wall and the equivalent of the charge. 3) simulating the damage form of the explosion source inside the pipeline to the cement concrete road. The sand medium around the pipe presents the shape of a conical cavity along the axial direction of the pipeline, and the final state of the damage of the concrete surface is a spindle-shaped shape. Combined with the analysis of cumulative damage map, velocity time history curve and pressure history curve, the first damage location of road surface is not the nearest point to the initiation center of pipeline. It is the position opposite the first failure point of the tube wall along the direction of shock wave propagation. 4) simulating the damage effect of pipeline explosion on cement concrete pavement under different burying depth. The damage range of the road surface along the pipeline axis is large. The peak pressure of the observation point of the surface layer shows the trend of "small-big-small-large-large-0" with the increase of the buried depth. The results show that the buried depth can effectively reduce the damage and damage of road surface caused by pipeline explosion.
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U416.216;TU990.3

【參考文獻】

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本文編號：1390235