地震作用下埋地供水管道伤损发展特性研究
发布时间：2021-06-13 04:44
城市地下管网系统作为城市生命线工程不可或缺的部分被广泛分布,管道在使用过程中由于长时间埋置于地下,受周边复杂环境的影响,易发生不同程度的伤损,为管网系统的安全运营埋下严重的隐患。处于带伤工作的埋地管道如遇地震等灾害的发生,将严重威胁城市安全,造成巨大的损失。目前,国内外学者对于地震作用下埋地管道的破坏研究已然成熟,得到了大量计算模型及理论成果,而对于地震作用下管道伤损发展特性以及带伤工作埋地管道的震害防治还有待开展进一步的研究。本文基于管土相互作用理论、流固耦合理论以及土-管-水耦合模型,运用ADINA软件,通过有限元数值模拟对地震作用下埋地管道腐蚀段有效应力及管道承插接口位移变形进行分析,旨在研究地震作用下管道伤损发展特性,为完善埋地供水管道的抗震设计理论,合理制定埋地供水管道的维修规程提供技术支撑。本文的主要研究内容包括:（1）基于管土相互作用理论、流固耦合理论,建立了带腐蚀伤损埋地管道的有限元计算模型及埋地承插管道接口有限元计算模型;（2）采用ADNIA有限元计算软件,研究了带腐蚀伤损埋地管道中环状腐蚀段长度、腐蚀段深度、管道所处土体弹性模量、管内流速对管道腐蚀段有效应力的影响,...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
给水管网使用过程中腐蚀伤损
e) 管道接口拉伸破坏 f) 管道接头压缩破坏图 1-2 给水管网地震破坏及余震二次破坏Fig. 1-2 Water supply network earthquake damage1.1.3 研究的意义我国城市地下管网系统由于各种复杂因素的影响，大量埋地管道处于带伤工作状态。带伤管道虽然不会对管网系统的正常运营造成严重损害，能一定程度的满足管网系统的基本功能，一旦遭遇地震灾害的发生，将严重威胁城市的安全, 对城市的正常运行产生巨大的损害。而我国多数城市位于地震频发区，地震作用对管网系统中的薄弱环节的破坏远大于对完好管道的破坏，因此埋地管网系统中带伤损的部位作为一条管道中最容易受地震影响的环节之一，地震对其的影响将直接决定整个管网系统的抗震性能高低。对于同属于管网抗震体系中薄弱环节之一的管道连接部位，因为柔性连接的存在，一次强烈地震往往并不能够直接导致其破坏，然而随着余震的不断发生，余震作用对管道接口产生的影响将变得不可忽视。
西南交通大学硕士研究生学位论文 埋地供水管道地震作用计算理论及分析用下埋地管道响应分析力分析法来说位于埋地管道周围土体会对其产生较大的约束阻尼作用，震波作用下的动力放大作用很小[58]，所以一般情况下可以使用力方法即在静力计算的基础上考虑地震惯性力的作用，由附加作用，所以，如何得到地震加速度是这种方法的重中之重。作用视作拟静力作用，管道与四周土体一致运动，埋地管道的本身所受到的惯性力，土体和管道之间的相互作用就由土弹簧-1 所示计算模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]带腐蚀缺陷的架空输油管道抗震完整性分析[J]. 谭现东,王亚洲,耿锦川. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(08)
[2]球墨铸铁管道胶圈柔性接口弯曲试验研究[J]. 段君峰,韩阳,薛晨曦,张哲哲,陈家豪. 给水排水. 2016(03)
[3]可伸缩大变形波纹接头力学特性数值分析[J]. 吕杨,王宁. 世界地震工程. 2015(02)
[4]含裂缝缺陷输油管道的抗震性能分析[J]. 王莉莉,张晓庆,徐亮亮,齐晗兵. 化工设备与管道. 2013(03)
[5]铸铁管道胶圈承插接口抗震性能试验研究[J]. 陈春光,杨庆华,孔杰,解晓杰,廖倩. 地震工程与工程振动. 2012(03)
[6]埋地金属供水管道外壁腐蚀研究[J]. 陶翠翠,李亚峰,蒋白懿. 辽宁化工. 2010(02)
[7]汶川“5.12”地震给排水设施震损情况与启示[J]. 熊易华,罗万申,陈洵. 给水排水. 2009(10)
[8]UPVC与球墨铸铁管线柔性接口有限元分析[J]. 周静海,张晓霞,杨永生. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2009(05)
[9]腐蚀燃气管道地震波作用下的可靠性分析[J]. 操铮,刘茂,李栋学. 科技导报. 2009(16)
[10]城市给水系统地震风险分析及震后供水[J]. 卢金锁,柴蓓蓓,黄廷林,韩晓刚. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2008(05)
博士论文
[1]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]埋地供水管道地震动水压力变化特性研究[D]. 裴浩翔.西南交通大学 2017
[2]含腐蚀缺陷输油管道的抗震安全性研究[D]. 吴晓丹.东北石油大学 2012
[3]埋地供水管道受地震破坏规律的研究[D]. 解晓杰.西南交通大学 2012
[4]球墨铸铁管道胶圈柔性接口的力学性能试验研究[D]. 段君峰.河南工业大学 2011
[5]埋地管道在地震波作用下的响应分析[D]. 姜华.华中科技大学 2011
本文编号：3227019
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
给水管网使用过程中腐蚀伤损
e) 管道接口拉伸破坏 f) 管道接头压缩破坏图 1-2 给水管网地震破坏及余震二次破坏Fig. 1-2 Water supply network earthquake damage1.1.3 研究的意义我国城市地下管网系统由于各种复杂因素的影响，大量埋地管道处于带伤工作状态。带伤管道虽然不会对管网系统的正常运营造成严重损害，能一定程度的满足管网系统的基本功能，一旦遭遇地震灾害的发生，将严重威胁城市的安全, 对城市的正常运行产生巨大的损害。而我国多数城市位于地震频发区，地震作用对管网系统中的薄弱环节的破坏远大于对完好管道的破坏，因此埋地管网系统中带伤损的部位作为一条管道中最容易受地震影响的环节之一，地震对其的影响将直接决定整个管网系统的抗震性能高低。对于同属于管网抗震体系中薄弱环节之一的管道连接部位，因为柔性连接的存在，一次强烈地震往往并不能够直接导致其破坏，然而随着余震的不断发生，余震作用对管道接口产生的影响将变得不可忽视。
西南交通大学硕士研究生学位论文 埋地供水管道地震作用计算理论及分析用下埋地管道响应分析力分析法来说位于埋地管道周围土体会对其产生较大的约束阻尼作用，震波作用下的动力放大作用很小[58]，所以一般情况下可以使用力方法即在静力计算的基础上考虑地震惯性力的作用，由附加作用，所以，如何得到地震加速度是这种方法的重中之重。作用视作拟静力作用，管道与四周土体一致运动，埋地管道的本身所受到的惯性力，土体和管道之间的相互作用就由土弹簧-1 所示计算模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]带腐蚀缺陷的架空输油管道抗震完整性分析[J]. 谭现东,王亚洲,耿锦川. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(08)
[2]球墨铸铁管道胶圈柔性接口弯曲试验研究[J]. 段君峰,韩阳,薛晨曦,张哲哲,陈家豪. 给水排水. 2016(03)
[3]可伸缩大变形波纹接头力学特性数值分析[J]. 吕杨,王宁. 世界地震工程. 2015(02)
[4]含裂缝缺陷输油管道的抗震性能分析[J]. 王莉莉,张晓庆,徐亮亮,齐晗兵. 化工设备与管道. 2013(03)
[5]铸铁管道胶圈承插接口抗震性能试验研究[J]. 陈春光,杨庆华,孔杰,解晓杰,廖倩. 地震工程与工程振动. 2012(03)
[6]埋地金属供水管道外壁腐蚀研究[J]. 陶翠翠,李亚峰,蒋白懿. 辽宁化工. 2010(02)
[7]汶川“5.12”地震给排水设施震损情况与启示[J]. 熊易华,罗万申,陈洵. 给水排水. 2009(10)
[8]UPVC与球墨铸铁管线柔性接口有限元分析[J]. 周静海,张晓霞,杨永生. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2009(05)
[9]腐蚀燃气管道地震波作用下的可靠性分析[J]. 操铮,刘茂,李栋学. 科技导报. 2009(16)
[10]城市给水系统地震风险分析及震后供水[J]. 卢金锁,柴蓓蓓,黄廷林,韩晓刚. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2008(05)
博士论文
[1]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]埋地供水管道地震动水压力变化特性研究[D]. 裴浩翔.西南交通大学 2017
[2]含腐蚀缺陷输油管道的抗震安全性研究[D]. 吴晓丹.东北石油大学 2012
[3]埋地供水管道受地震破坏规律的研究[D]. 解晓杰.西南交通大学 2012
[4]球墨铸铁管道胶圈柔性接口的力学性能试验研究[D]. 段君峰.河南工业大学 2011
[5]埋地管道在地震波作用下的响应分析[D]. 姜华.华中科技大学 2011
本文编号：3227019
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