發(fā)布時間：2021-11-18 21:01

　　活動斷層是埋地長輸管道難以避免需要穿越的地質(zhì)災(zāi)害之一,斷層作用下管道會受到拉伸或壓縮而發(fā)生破壞。斷層兩側(cè)土壤性質(zhì)存在差異的情況常有發(fā)生,且該種情況下管道的變形可能更大。因此,非均勻場地土正斷層作用下埋地管道應(yīng)變分析能夠為管道穿越斷層設(shè)計提供參考,從而保障管道的安全運(yùn)行�；趶椝苄粤W(xué)方法理論,建立了正斷層作用下,斷層面兩側(cè)土壤性質(zhì)不同時管道力學(xué)響應(yīng)分析模型,采用土彈簧描述管土相互作用,考慮管材非線性、土彈簧非線性。根據(jù)彈性地基梁理論與撓曲線控制方程求解得到非均勻場地土正斷層作用下埋地管道的變形與應(yīng)變,通過與有限元方法對比驗證了解析解的準(zhǔn)確性。建立了非均勻場地土正斷層作用下埋地管道應(yīng)變響應(yīng)的有限元計算模型,對比分析了斷層面兩側(cè)土壤性質(zhì)差異對管道軸心應(yīng)變、彎曲應(yīng)變分布規(guī)律及大小的影響,結(jié)果表明:針對正斷層,其它參數(shù)條件不變時,在上盤土壤為典型砂土的情況下,下盤土壤性質(zhì)對管道應(yīng)變影響較小,而當(dāng)上盤土壤為典型粘土?xí)r,下盤土壤性質(zhì)將對管道應(yīng)變有顯著影響。對于非均勻場地土正斷層,通過對大量有限元工況的計算,分析了管道設(shè)計應(yīng)變隨各影響參數(shù)的變化規(guī)律,通過1stOpt軟件優(yōu)化了設(shè)計應(yīng)變預(yù)測公式形式,最... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 斷層作用下埋地管道力學(xué)響應(yīng)解析計算方法研究
        1.2.2 斷層作用下埋地管道力學(xué)響應(yīng)數(shù)值模擬計算方法研究
        1.2.3 斷層作用下埋地管道力學(xué)響應(yīng)試驗研究
        1.2.4 現(xiàn)階段研究存在的不足
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第2章 非均勻場地土正斷層作用下管道應(yīng)變解析計算
    2.1 非均勻場地土正斷層的特點(diǎn)與載荷特征
    2.2 基本假設(shè)
    2.3 管道應(yīng)變解析計算
        2.3.1 管道軸向應(yīng)變響應(yīng)分析
        2.3.2 管道垂向位移響應(yīng)分析
        2.3.3 管道軸向總應(yīng)變
    2.4 算例分析及驗證
    2.5 土壤不均勻程度對管道內(nèi)最大應(yīng)變及最小應(yīng)變的影響
    2.6 小結(jié)
第3章 非均勻場地土正斷層作用下X80埋地管道應(yīng)變響應(yīng)數(shù)值計算
    3.1 數(shù)值模型的建立
        3.1.1 管材模型
        3.1.2 管土相互作用模型
        3.1.3 單元類型介紹
    3.2 案例分析與模型驗證
    3.3 X80管道應(yīng)變響應(yīng)分析
        3.3.1 土壤差異性的影響
        3.3.2 管徑壁厚的影響
        3.3.3 內(nèi)壓的影響
        3.3.4 斷層傾角的影響
    3.4 X80埋地管道設(shè)計應(yīng)變預(yù)測
        3.4.1 正斷層作用下管道設(shè)計應(yīng)變影響因素分析
        3.4.2 非均勻土壤條件下管道應(yīng)變預(yù)測公式
    3.5 小結(jié)
第4章 突變型位移載荷下管道設(shè)計應(yīng)變研究
    4.1 引言
    4.2 突變型位移載荷下管道受力狀態(tài)分析
        4.2.1 數(shù)值模型
        4.2.2 突變區(qū)長度對管道受力狀態(tài)影響
        4.2.3 突變位移對管道受力狀態(tài)影響
    4.3 突變型位移載荷下管道設(shè)計應(yīng)變影響參數(shù)分析
        4.3.1 計算參數(shù)取值范圍
        4.3.2 臨界長度與極限突變位移的確定
        4.3.3 影響參數(shù)分析研究
    4.4 管道設(shè)計應(yīng)變預(yù)測公式
        4.4.1 管道設(shè)計應(yīng)變預(yù)測公式
        4.4.2 管道設(shè)計應(yīng)變預(yù)測公式應(yīng)用流程
        4.4.3 工程案例驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 半經(jīng)驗公式擬合參數(shù)取值
附錄B 驗證工況案例參數(shù)取值
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3503609