不均匀沉降下埋地输液管道力学性能的试验研究

发布时间：2017-09-07 00:10

  本文关键词：不均匀沉降下埋地输液管道力学性能的试验研究

  更多相关文章： 埋地管道 不均匀沉降 沉降量 耦合作用 受力分析

【摘要】：由于人类对地下水的过度开采、大量降水或者地震等因素,造成管道周围土体产生不同的场地变形,即不均匀的沉降、断层和多种场地变形耦合等作用下,使得管道周围土体发生变形,土体塌陷或错动,而且可能受到上侧的土压力、交通荷载、冲击荷载等作用管道挠度过大超越管道极限而破坏。通过设计合理的试验装置,模拟不均匀沉降、断层以及二者耦合作用下管道的力学性能试验。不仅分别模拟了由于不均匀沉降和走滑断层等场地环境变化对埋地无缝钢管力学性能的影响,甚至破坏的过程;又对两种工况同时作用下进行了相应的应变发展分析。通过对以上三种工况的试验数据结果进行分析,得出管道的应变值、变形曲线和管道受力特征,总结出管道的变形规律。并通过以上试验结果的对比分析,得出场地环境变化对管道的受力影响。依据试验结果得出了以下几点结论:不均匀沉降条件下,埋地管道在沉降区中间点受力和变形量最大,其次是靠近沉降缝附近的固定区的管段受力和变形量较大,受力状态恰好与沉降区相反,使得管道的变形状态呈现出波浪形。因此在沉降区的中间点和靠近沉降缝的固定区是管道最容易破坏的位置。埋地管道在断层条件下,断层面附近的管段应力值最大,而断层面处管面受力较小。从断层面沿管道长度方向,应力值是先增大再减小。二者耦合作用下,最大的特点是使得管道环向面都有较大的应力值。并且在相同的沉降量下,管道的受力和变形都要比单一作用下试验结果要大,说明耦合作用下管道更容易破坏,使得管道的受力状态更复杂,不是两种作用的简单叠加。
【关键词】：埋地管道 不均匀沉降 沉降量 耦合作用 受力分析
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU990.3;TU433
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.3 主要研究内容15-17
• 第2章 不均匀沉降下埋地管道的理论研究17-20
• 2.1 埋地管道作用力分类17
• 2.2 管道破坏的主要原因17-18
• 2.3 不均匀沉降下管道应力分析18
• 2.4 试验模型设计原理18-20
• 第3章 场地变形条件下埋地管道力学性能研究的试验方案20-32
• 3.1 试验简介20-21
• 3.2 试验设计21-24
• 3.2.1 试验装置尺寸的设计22-23
• 3.2.2 试验管道加载设计23-24
• 3.3 试验方法24-31
• 3.3.1 试验仪器和设备24-28
• 3.3.2 试验方案操作28-31
• 3.4 小结31-32
• 第4章 不均匀沉降下埋地管道变形试验分析32-46
• 4.1 应变片布置及位移加载32
• 4.2 管道沉降位移32-33
• 4.3 管道不同位置处应变测试结果33-35
• 4.4 管道应变数据分析35-44
• 4.5 管道变形分析44
• 4.6 小结44-46
• 第5章 走滑断层条件下埋地管道变形试验分析46-53
• 5.1 管道变形分析46
• 5.2 管道的土压力和错动位移46-48
• 5.3 管道的轴向应变与分析48-52
• 5.4 小结52-53
• 第6章 耦合场地条件下埋地管道变形试验分析53-61
• 6.1 应变片布置和位移加载53-54
• 6.2 管道应变测试结果与分析54-57
• 6.2.1 管道应变测试结果54-57
• 6.2.2 耦合试验57
• 6.3 不均匀沉降和耦合条件下试验结果对比分析57-60
• 6.4 断层和耦合条件下试验结果对比分析60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 导师简介66-67
• 作者简介67-68
• 学位论文数据集68

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本文编号：806251