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地基差异沉降下埋地管道的力学性状研究
| 论文题名： | 地基差异沉降下埋地管道的力学性状研究 |
| 关键词： | 软土地基;差异沉降;埋地管道;管道力学性状;沉降作用;应力测试;受力状况;管道受力;基差;管土相互作用;数值模拟;接触问题;技术支撑;计算;试验;力学性状分析;力学分析;非线性;有限元模拟;有限元方法 |
| 摘要： | 埋地管道作为各类流体的传输载体，是经济社会赖以生存和发展的物质基础。相当数量的埋地管道敷设于软土地基中，软土地基由于非线性和差异沉降，使得管道受力分析变得复杂。本文针对性的研究了地基差异沉降作用下的埋地管道受力状况，以期得出管土相互作用规律，对埋地管道设计、施工、运营管理和安全对策制定提供理论基础和技术支撑。 本文在总结国内外有关理论和方法的基础上，考虑了埋地管道与土体的相互作用，系统地从理论分析、现场应力测试和有限元模拟等方面分析埋地管道在软土地基差异沉降作用下的受力状况。主要工作如下： （1）地基差异沉降下的埋地管道力学性状的分析模型：根据埋地管道的分类和施工方式，详细阐述埋地管道在受到地基差异沉降作用时可能承受的荷载类型、荷载的计算模型和计算方法，分析了通过公式法求解埋地管道受力的不足之处。 （2）地基差异沉降下的埋地管道力学性状的数值模拟：结合ABAQUS软件在分析非线性接触问题上的优势，详细阐述了埋地管道与土体模型的建立方法和它们的本构关系；分析了管土接触问题计算的原理和在软件中的实现方法。 （3）埋地管道差异沉降现场应力测试：根据应变计和应变仪的工作原理，组建了一套管道应力测试试验系统，详细介绍了试验测试方法和步骤，通过定期采集数据，完成了对某库区存在差异沉降作用的管道的应力测试分析。 （4）工程应用案例：通过广州某油库工程案例，利用有限元方法计算了埋地管线受软土地基差异沉降作用下的受力状况，通过与试验结果对比验证了数值模拟的科学性、可行性和精确性。分析了埋地管道受力状况的影响因素和管土相互作用的规律。 通过上述研究工作，构建了地基差异沉降作用下的埋地管道力学性状分析仿真方法，该方法对埋地管道的力学分析、安全评价提供了较好的技术支撑。 |
| 作者： | 李其朋 |
| 专业： | 化工过程机械 |
| 导师： | 陈国华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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