基于有限元的局部突变位移载荷下埋地管道力学分析

作     者：吴锴 张宏 WU Kai;ZHANG Hong

作者机构：中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFC0802105) 中国石油大学(北京)科研基金项目(2462018YJRC019) 

出 版 物：《中国安全生产科学技术》 (Journal of Safety Science and Technology)

年 卷 期：2019年第15卷第4期

页      码：59-64页

摘      要：冻土融沉、盐渍土溶陷等地质灾害会导致局部土壤产生一定位移,对埋地长输管道安全性构成威胁。为保障埋地管道的安全运行,建立了局部突变型位移载荷作用下埋地管道力学分析模型,采用非线性土弹簧描述管土相互作用,分析了局部突变区域长度及突变位移量对埋地管道受力的影响。研究结果表明:因局部突变区长度与突变位移量的不同,管道存在3种受力状态,当局部突变区域长度大于临界突变区长度时,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不产生耦合,此时在突变区域两端可等效为2个垂直正断层,即为第一种受力状态;当突变区域长度小于临界突变区长度时,随着突变位移的增加,管道应变随之增加,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不断叠加,即为第二种受力状态;在第二种受力状态基础上,当突变位移大于临界突变位移时,管道应变不再发生变化,管道等效为受到垂向均布荷载的作用,即为第三种受力状态。研究结果可为工程中管道穿越地质灾害区域的设计提供参考。

主 题 词：突变型 位移荷载 埋地管道 力学响应 有限元方法 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0837[0837] 082003[082003] 

D　O　I：10.11731/j.issn.1673-193x.2019.04.009

馆 藏 号：203667712...