本文關(guān)鍵詞：穿越地震帶巖鷹山隧道輸氣管道應(yīng)力分析研究

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【摘要】：長輸天然氣管道途經(jīng)山區(qū)、黃土塬等地多采用隧道穿越方式,部分穿越山嶺隧道不可避免地經(jīng)過地震帶或緊鄰地震帶的地區(qū)。為了保證管道在常規(guī)工況與地震工況下均能安全運(yùn)營并盡可能地減少安全隱患,需從管道靜力學(xué)與動力學(xué)兩方面對穿越地震帶隧道輸氣管道進(jìn)行應(yīng)力分析,分析管道應(yīng)力、位移及固定墩受力等。論文以穿越地震帶巖鷹山隧道為例,采用應(yīng)力分析相關(guān)理論與響應(yīng)譜分析法對隧道內(nèi)輸氣管道進(jìn)行常規(guī)工況與地震工況應(yīng)力分析。論文在文獻(xiàn)調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上,主要開展了以下幾方面工作：(1)分析巖鷹山隧道輸氣管道所承受的基本動荷載和靜荷載,并確定管道應(yīng)力校核標(biāo)準(zhǔn),通過對管道抗震分析方法適用性分析,確定適用于隧道內(nèi)輸氣管道地震分析方法為地震響應(yīng)譜分析法,為巖鷹山隧道輸氣管道應(yīng)力分析奠定理論基礎(chǔ)；(2)通過理論分析與計(jì)算,確定巖鷹山隧道輸氣管道所受約束與邊界條件,采用CAESAR Ⅱ軟件建立常規(guī)工況管道模型,分析常規(guī)工況下管道應(yīng)力及位移分布特點(diǎn),確定應(yīng)力危險(xiǎn)截面,并對應(yīng)力、位移及固定墩進(jìn)行校核,對比常規(guī)工況下管道應(yīng)力與位移結(jié)果；(3)為高效、準(zhǔn)確地完成管道地震工況應(yīng)力分析,編制地震響應(yīng)譜曲線輔助計(jì)算程序計(jì)算響應(yīng)譜曲線,建立巖鷹山隧道輸氣管道地震工況管道模型,并對其進(jìn)行地震動態(tài)分析。校核地震工況管道應(yīng)力、位移及固定墩受力,并對比常規(guī)工況與地震工況輸氣管道的應(yīng)力及位移特點(diǎn),確定隧道內(nèi)管道需重點(diǎn)校核的工況；(4)對應(yīng)力影響因素進(jìn)行分析,包括斜管傾角、斜管長度、覆土深度、地震烈度、管道壓力及運(yùn)行溫度等,確定各參數(shù)的影響程度。針對管道應(yīng)力較大區(qū)域提出應(yīng)力降低措施。通過總結(jié)穿越地震帶巖鷹山隧道輸氣管道應(yīng)力分析成果,從隧道選址、合理設(shè)計(jì)、科學(xué)施工與安全監(jiān)測四方面著手提出隧道內(nèi)管道抗震建議。目前國內(nèi)外針對穿越地震帶隧道內(nèi)輸氣管道應(yīng)力分析所做的研究較少,對巖鷹山隧道輸氣管道應(yīng)力分析得到的認(rèn)識與結(jié)論能為穿越地震帶隧道輸氣管道精細(xì)化設(shè)計(jì)提供參考,論文中基于CAESAR Ⅱ軟件的建模方法為設(shè)計(jì)者們提供了隧道內(nèi)管道模型建立的范本,所編制的地震響應(yīng)譜曲線輔助計(jì)算程序也可用于其他穿越地震帶管道地震動態(tài)分析中。
【關(guān)鍵詞】：地震帶 隧道 輸氣管道 應(yīng)力分析 響應(yīng)譜分析
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE973
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 管道應(yīng)力分析研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 地震作用下管道響應(yīng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 隧道結(jié)構(gòu)與管道敷設(shè)形式研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.4 管道應(yīng)力分析及抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)14-16
• 1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容16-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)16
• 1.3.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.4 技術(shù)路線17-19
• 第2章 管道應(yīng)力分析及抗震設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論19-31
• 2.1 管道應(yīng)力分類及荷載類型分析19-21
• 2.1.1 管道應(yīng)力分類19-21
• 2.1.2 管道承受荷載分析21
• 2.2 管道應(yīng)力分析相關(guān)校核準(zhǔn)則21-24
• 2.2.1 應(yīng)力校核準(zhǔn)則21-23
• 2.2.2 位移校核準(zhǔn)則23
• 2.2.3 固定墩傾覆校核準(zhǔn)則23-24
• 2.3 管道抗震設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論24-30
• 2.3.1 地震相關(guān)概念簡述24
• 2.3.2 管道工程抗震設(shè)防目標(biāo)24-25
• 2.3.3 管道抗震設(shè)計(jì)方法適用性分析25-29
• 2.3.4 地震響應(yīng)譜分析法計(jì)算原理29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 巖鷹山隧道輸氣管道應(yīng)力分析31-66
• 3.1 應(yīng)力分析軟件31-34
• 3.1.1 應(yīng)力分析軟件適用性分析31-33
• 3.1.2 CAESAR Ⅱ軟件建模原理與假設(shè)33-34
• 3.1.3 CAESAR Ⅱ軟件網(wǎng)格劃分要求34
• 3.2 巖鷹山隧道工程概況34-40
• 3.2.1 工程概況34-35
• 3.2.2 管道基本參數(shù)35-36
• 3.2.3 管道約束與邊界條件36-40
• 3.3 工況定義與加載條件40-42
• 3.3.1 工況定義40-41
• 3.3.2 常規(guī)工況加載條件41-42
• 3.3.3 地震工況加載條件42
• 3.4 巖鷹山隧道輸氣管道模型建立與輸出42-46
• 3.4.1 模型建立42-44
• 3.4.2 模型輸出44-46
• 3.5 常規(guī)工況應(yīng)力分析46-54
• 3.5.1 安裝工況應(yīng)力分析46-47
• 3.5.2 試壓工況應(yīng)力分析47-49
• 3.5.3 運(yùn)行工況應(yīng)力分析49-51
• 3.5.4 應(yīng)力分析結(jié)果對比51-54
• 3.6 地震工況管道應(yīng)力分析54-63
• 3.6.1 響應(yīng)譜曲線參數(shù)計(jì)算54-58
• 3.6.2 模型的建立與輸出58-60
• 3.6.3 地震工況應(yīng)力分析60-61
• 3.6.4 地震工況位移分析61-63
• 3.7 常規(guī)工況與地震工況應(yīng)力分析結(jié)果對比63-64
• 3.8 本章小結(jié)64-66
• 第4章 應(yīng)力影響因素分析及應(yīng)力降低措施66-83
• 4.1 應(yīng)力影響因素分析66-75
• 4.1.1 大變坡點(diǎn)錨固墩66-67
• 4.1.2 斜管傾角67-68
• 4.1.3 斜管長度68-70
• 4.1.4 覆土深度70-71
• 4.1.5 地震烈度71-72
• 4.1.6 運(yùn)行溫度72-74
• 4.1.7 管道壓力74-75
• 4.2 架空段管道極限長度與傾角的關(guān)系75-77
• 4.3 管道應(yīng)力降低措施77-80
• 4.4 隧道內(nèi)管道抗震建議80-81
• 4.5 本章小結(jié)81-83
• 第5章 結(jié)論與建議83-85
• 5.1 結(jié)論83-84
• 5.2 建議84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄90-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果97

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付開偉;胡文君;胡道華;陳菡清;嚴(yán)鵬;谷勇;;高烈度地震區(qū)油氣管道隧道抗震分析[J];天然氣與石油;2015年04期

2 馮金贏;;基于CAESAR Ⅱ的管土作用模型對比[J];遼寧化工;2015年07期

3 傅魯婷;;天然氣管道穿越小斷面隧道施工的難點(diǎn)及對策[J];天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì);2015年02期

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5 趙澤霖;焦光偉;周建庭;鄭R己，

本文編號：1069684