静载作用下埋地管道数值模拟及其力学性能分析

摘要：

针对静载作用下埋地管道变形与力学性能,通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了有限元数值方法可靠性,进而综合分析了管周砂土相对密实度Dr加载板宽度B、加载板中心距管道中心水平距离L、管道埋深H和管壁厚度t等因素对管道性能的影响.结果表明:增加Dr,管道正上方加载板极限承载力显著增加,相同荷载下管道应变和径向变形相应减小,管道应变以环向压应变为主;同等条件下随着B的增加,加载板极限承载力呈近似线性增加,管道径向变形和应变增长速率明显增加;随着管道埋深H增加,管道正上方加载板极限承载力先增加后减少,并最终趋于稳定,当埋深为3D时管顶处竖向应力约为无管道时的50％,管顶土拱效应明显;当增加L时加载对管道径向变形和应变的影响持续减弱,二者沿管周的分布规律明显变化;增加管壁厚度可有效抑制管道环向应变,但对管道径向变形和加载板极限承载力无明显影响.

关键词：埋地管道、有限元、模型试验、力学性能、静载

所属期刊栏目：38

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然基金项目50909032;河北省自然基金项目E2014202038;河北省研究生创新项目CXZZSS2017027

在线出版日期：2018-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：22-29,167