循环荷载作用下格栅防护柔性埋地管道的性能分析

摘要：

交通循环荷载下埋地管道性能与防护是当前研究的重点问题,首先针对格栅加筋柔性管道开展试验研究,分析管道埋深H为3D(D为管道外径)时循环荷载水平和频率、首层格栅埋深、长度、层间距和筋材层数对管道力学与变形性能的影响,试验结果表明:首层格栅最佳埋深u为0.4B(B为加载板宽度),最佳层间距ug为0.5B,最佳铺设长度L为5D;增加格栅层数能显著增强土体,从而有效减少管道变形和加载板沉降;提高荷载水平或降低荷载频率使管道变形、加载板沉降和格栅应变整体显著增加;格栅应变随其与加载板中心的距离增加而减小,格栅中心点应变随循环次数增加呈现先增加后减少的趋势.进而,基于有限元数值模拟分析管道埋深H、加载板宽度B和管径D对管道力学性能的影响,数值结果表明增加管道埋深或减小加载板宽度,管道径向变形减小;同等荷载作用下,减小管径时管道径向变形增大,筋材加筋效果减弱,适当增加管道直径,有利于筋材加筋作用的充分发挥,从而减小管道径向变形.

关键词：土工格栅、埋地管道、模型试验、数值模拟、循环荷载

所属期刊栏目：40

分类号：TU472.34;TU990.3(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50909032;河北省自然科学基金项目E2014202038;河北省研究生创新资助项目CXZZSS2017027

在线出版日期：2018-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1852-1861