隧道爆破地震下输气管道动力响应数值试验

发布时间：2018-03-11 11:24

  本文选题：隧道掘进　切入点：爆破地震波　出处：《西南交通大学学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为合理确定爆破地震作用下埋地输气管道安全振动控制标准,明确管道运行参数对其动力响应的影响规律.以下穿既有输气管道的隧道爆破工程为背景,基于非线性动力有限元模拟方法和正交试验原理进行输气管道动力响应数值试验,按照极差分析方法确定埋地管道直径、厚度、管道埋深、管道与隧道净距、运行内压等5个因素对管道应力与振速响应特征的影响次序.研究结果表明:管道最大主应力峰值主要受管道内压、壁厚影响,并与管道内压呈明显的线性关系;爆破地震作用下运行内压为7 MPa管道的最大主应力峰值为290.73 MPa,其最大拉应变为0.001 4,小于管材的极限弹性应变0.002 3;输气管道的动力响应特征主要与管道的结构有关,爆破地震引起的管道动应力小于管道容许应力的6%;输气管道的最大动应力可采用空管的动态最大主应力峰值与其有压时的静态主应力的叠加值估算.
[Abstract]:In order to reasonably determine the safety vibration control standard of buried gas pipeline under blasting earthquake, and make clear the influence law of pipeline operation parameters on its dynamic response. Based on nonlinear dynamic finite element simulation method and orthogonal test principle, the dynamic response of gas pipeline is tested. The diameter, thickness, buried depth, net distance between pipeline and tunnel are determined according to the range analysis method. The results show that the peak value of the maximum principal stress is mainly affected by the internal pressure and wall thickness of the pipeline, and there is an obvious linear relationship between the maximum principal stress and the internal pressure of the pipeline. The maximum principal stress peak value of 7 MPa pipeline under blasting earthquake is 290.73 MPa, and its maximum tensile strain is 0. 001 4, which is less than the ultimate elastic strain of pipe material 0. 0023. The dynamic response characteristics of gas pipeline are mainly related to the structure of pipeline. The dynamic stress of pipeline caused by blasting earthquake is less than that of the allowable stress of pipeline, and the maximum dynamic stress of gas pipeline can be estimated by the superposition of the peak value of dynamic maximum principal stress of empty pipe and the static principal stress under pressure.
【作者单位】： 西南交通大学土木工程学院;西南交通大学地球科学与环境工程学院;
【基金】：中央高校基本科研业务费科技创新资助项目(2682013CX050) 国家自然科学基金面上资助项目(41272322)
【分类号】：U455.6;TU996

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