弯曲作用下承插式管道柔性接口基本性能试验研究
发布时间：2021-01-27 10:15
埋地管道是生命线系统组成部分,保证埋地管道的正常运行对于城市财产安全有着重要意义。对分段连接管道来讲,管道接口是其薄弱环节,接口破坏是主要破坏形式。由于柔性接口具有较好的抗震性能,近年来,橡胶圈柔性接口已广泛应用于城市的供水、燃气等压力管道。因此,研究地震作用下胶圈柔性接口的反应特性和失效机理,对于地下管道抗灾设计理论具有重要的理论意义和现实意义。目前,给水管道面临的主要问题在于管道接口的抗震性能以及正常供水性能,国内外尚缺少管道接口在受弯状态下的力学性能试验研究。鉴于此,本文以球墨铸铁管道柔性接口为研究对象,对其在横向荷载作用下的受弯力学性能及使用性能开展了相关试验研究:（1）基于管道两端外接一组短管的端部约束,实现了管道两端有限转动约束的试验设计理念,对DN150mm、DN200mm和DN300mm三种管径在无水压工况下进行接口横向单调加载和往复加载的受弯试验,考虑了加载速率及加载模式等因素影响,分析得到三种管径的接触转角位移值为4.7°、5.2°和5.8°,建立了不同加载速率下的弯矩-转角-轴向位移三者的相互关系的数学模型;（2）进行了DN150mm、DN200mm和DN300m...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道震害
河南工业大学硕士研究生学位论文第10页1.3.2研究目标通过试验研究和理论分析，揭示在弯曲作用下胶圈接口管道的横向力学性能和功能性能。给出了弯曲作用下管道接口弯矩和转角曲线、轴向拔出位移与转角曲线以及转角与水压曲线，建立了横向弯矩-接口转角-轴向拔出位移的三维空间模型及水压-接口转角-横向弯矩的三者的三维空间模型。基于无水压试验结果，建立了三种管径接口在不同加载速率下逐级往复加载模式的接口滞回模型，给出了不同加载阶段的接口刚度，为地下管道在灾害环境下的深入研究和防灾设计提供参考依据。1.3.3研究方法本文选用市政工程常用的足尺球墨铸铁管道DN150mm、DN200mm和DN300mm三种管径作为研究对象，基于管道两端外接一组短管的端部约束，实现了管道两端有限转动约束的试验设计理念，对其接口进行横向荷载作用下弯曲试验研究。加工制作了适用于试验研究的特定滑道、伺服电动缸加载装置、数据采集系统、管道端部固定装置等，通过改变加载模式、加载速率、有无水压等条件，研究影响管道的横向力学性能和功能性能的因素。技术路线如图1.2所示。图1.2研究路线
试验现场布置、
【参考文献】：
期刊论文
[1]偏心拉伸作用下球墨铸铁管道柔性接头力学性能试验研究[J]. 任雪振,韩阳,杨金城. 河南城建学院学报. 2019(05)
[2]埋地管道在地震行波作用下反应综述[J]. 韩峰,贺金川,郑山锁,蔡永龙. 世界地震工程. 2019(03)
[3]经垫衬法修复后铸铁管道接口力学性能试验[J]. 钟紫蓝,王书锐,甄立斌,李立云,侯本伟,韩俊艳. 哈尔滨工业大学学报. 2019(06)
[4]管道承插式接口轴向力学性能试验研究与数值模拟[J]. 钟紫蓝,王书锐,杜修力,李立云,侯本伟. 工程力学. 2019(03)
[5]多种荷载条件下埋地聚乙烯压力管道的变形特征试验研究[J]. 杨成武,郑爽英. 四川建筑. 2018(06)
[6]纵向非一致地震激励下管-土结构响应的简化分析模型[J]. 韩俊艳,杜修力,侯本伟,李立云,钟紫蓝,赵密. 岩土力学. 2018(12)
[7]交通荷载作用下埋地承插口排水管道动力响应分析[J]. 王复明,方宏远,李斌,陈灿. 岩土工程学报. 2018(12)
[8]承插式复合材料埋地管道抗震性能分析[J]. 柳春光,夏春旭,柳英洲. 地震工程与工程振动. 2018(01)
[9]地震激励下管-土动力相互作用试验研究[J]. 曹文冉,商宁宁,邓海峰,许浩,毛天宇. 石油工程建设. 2017(04)
[10]城市供水管道抗震可靠度智能计算理论及其应用[J]. 刘刚,安韶,王威. 中国安全科学学报. 2015(11)
博士论文
[1]城市供水系统地震灾害风险及恢复力研究[D]. 金书淼.哈尔滨工业大学 2014
[2]城市地下管网系统的地震可靠性研究[D]. 韩阳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]堆载对埋地输气管道受力的影响及安全性评价方法研究[D]. 乔莹莹.成都理工大学 2017
[2]地下供水管线抗震性能分析[D]. 张多.沈阳建筑大学 2015
[3]承插式给水管道胶圈接口拉弯试验研究[D]. 王子毅.河南工业大学 2013
本文编号：3002881
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道震害
河南工业大学硕士研究生学位论文第10页1.3.2研究目标通过试验研究和理论分析，揭示在弯曲作用下胶圈接口管道的横向力学性能和功能性能。给出了弯曲作用下管道接口弯矩和转角曲线、轴向拔出位移与转角曲线以及转角与水压曲线，建立了横向弯矩-接口转角-轴向拔出位移的三维空间模型及水压-接口转角-横向弯矩的三者的三维空间模型。基于无水压试验结果，建立了三种管径接口在不同加载速率下逐级往复加载模式的接口滞回模型，给出了不同加载阶段的接口刚度，为地下管道在灾害环境下的深入研究和防灾设计提供参考依据。1.3.3研究方法本文选用市政工程常用的足尺球墨铸铁管道DN150mm、DN200mm和DN300mm三种管径作为研究对象，基于管道两端外接一组短管的端部约束，实现了管道两端有限转动约束的试验设计理念，对其接口进行横向荷载作用下弯曲试验研究。加工制作了适用于试验研究的特定滑道、伺服电动缸加载装置、数据采集系统、管道端部固定装置等，通过改变加载模式、加载速率、有无水压等条件，研究影响管道的横向力学性能和功能性能的因素。技术路线如图1.2所示。图1.2研究路线
试验现场布置、
【参考文献】：
期刊论文
[1]偏心拉伸作用下球墨铸铁管道柔性接头力学性能试验研究[J]. 任雪振,韩阳,杨金城. 河南城建学院学报. 2019(05)
[2]埋地管道在地震行波作用下反应综述[J]. 韩峰,贺金川,郑山锁,蔡永龙. 世界地震工程. 2019(03)
[3]经垫衬法修复后铸铁管道接口力学性能试验[J]. 钟紫蓝,王书锐,甄立斌,李立云,侯本伟,韩俊艳. 哈尔滨工业大学学报. 2019(06)
[4]管道承插式接口轴向力学性能试验研究与数值模拟[J]. 钟紫蓝,王书锐,杜修力,李立云,侯本伟. 工程力学. 2019(03)
[5]多种荷载条件下埋地聚乙烯压力管道的变形特征试验研究[J]. 杨成武,郑爽英. 四川建筑. 2018(06)
[6]纵向非一致地震激励下管-土结构响应的简化分析模型[J]. 韩俊艳,杜修力,侯本伟,李立云,钟紫蓝,赵密. 岩土力学. 2018(12)
[7]交通荷载作用下埋地承插口排水管道动力响应分析[J]. 王复明,方宏远,李斌,陈灿. 岩土工程学报. 2018(12)
[8]承插式复合材料埋地管道抗震性能分析[J]. 柳春光,夏春旭,柳英洲. 地震工程与工程振动. 2018(01)
[9]地震激励下管-土动力相互作用试验研究[J]. 曹文冉,商宁宁,邓海峰,许浩,毛天宇. 石油工程建设. 2017(04)
[10]城市供水管道抗震可靠度智能计算理论及其应用[J]. 刘刚,安韶,王威. 中国安全科学学报. 2015(11)
博士论文
[1]城市供水系统地震灾害风险及恢复力研究[D]. 金书淼.哈尔滨工业大学 2014
[2]城市地下管网系统的地震可靠性研究[D]. 韩阳.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]堆载对埋地输气管道受力的影响及安全性评价方法研究[D]. 乔莹莹.成都理工大学 2017
[2]地下供水管线抗震性能分析[D]. 张多.沈阳建筑大学 2015
[3]承插式给水管道胶圈接口拉弯试验研究[D]. 王子毅.河南工业大学 2013
本文编号：3002881
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