隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的不斷增長,越來越多的管道直接埋設(shè)在道路以下或是被擴(kuò)展的道路所覆蓋。由于路面不平產(chǎn)生的車輛荷載通過路面和土壤作用到埋地管道上,導(dǎo)致管道發(fā)生嚴(yán)重變形及損壞現(xiàn)象,對其正常使用與安全運(yùn)行帶來了極大影響。本文將車-路-土-管道作為一個整體動力學(xué)系統(tǒng),針對城市區(qū)域典型瀝青混凝土路面下埋設(shè)的鋼質(zhì)薄壁管道,運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS,在充分考慮路面體系結(jié)構(gòu)、土壤粘性、管道彈塑性和管-土之間接觸特性的前提下,解決了管-土相互作用的接觸問題,建立了路-管-土系統(tǒng)有限元結(jié)構(gòu)模型,并采用有限元和無限元相結(jié)合的方法解決了路-管-土系統(tǒng)有限元結(jié)構(gòu)模型的邊界效應(yīng)問題,探討了車輛多輪隨機(jī)動荷載的施加方法,建立了車-路-土耦合作用下路-管-土系統(tǒng)有限元分析模型。對沿公路橫向和縱向兩種埋地管道的動力響應(yīng)進(jìn)行仿真研究,探討了不同車輛行駛速度、不同車輛載重量、不同管道埋深時埋地管道等效應(yīng)力的響應(yīng)特性,揭示了整車多輪隨機(jī)動載荷通過路-土傳至管道的機(jī)理。本文研究成果為車輛荷載作用下的路-管-土系統(tǒng)有限元建模與求解提供了有效方法,對進(jìn)一步開展車-路-土耦合作用下埋地管道的疲勞損傷研究... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的提出及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 路-管-土系統(tǒng)有限元模型建立
    2.1 引言
    2.2 路-管-土系統(tǒng)有限元模型建立
        2.2.1 路面體系結(jié)構(gòu)
        2.2.2 埋地管道
        2.2.3 土壤力學(xué)特性
        2.2.4 管-土相互作用模擬
        2.2.5 路-管-土系統(tǒng)有限元模型建立
    2.3 車輛多輪荷載施加方法
        2.3.1 接地面積的確定
        2.3.2 車輛荷載加載位置和方式
    2.4 本章小結(jié)
第三章 車-路-土耦合作用下埋地管道動力響應(yīng)特性研究
    3.1 引言
    3.2 埋地管道應(yīng)力響應(yīng)特性
        3.2.1 管道內(nèi)壁應(yīng)力時程變化
        3.2.2 管道內(nèi)壁各點等效應(yīng)力和各向應(yīng)力
        3.2.3 管道外壁應(yīng)力時程變化
        3.2.4 管道外壁各點等效應(yīng)力和各向應(yīng)力
    3.3 埋地管道應(yīng)變響應(yīng)特性
        3.3.1 管道內(nèi)壁應(yīng)變時程變化
        3.3.2 管道內(nèi)壁各點各向應(yīng)變
        3.3.3 管道外壁應(yīng)變時程變化
        3.3.4 管道外壁各點各向應(yīng)變
    3.4 車速、載重、埋深對埋地管道應(yīng)力響應(yīng)的影響
        3.4.1 車輛行駛速度對管道應(yīng)力的影響
        3.4.2 車輛載重量對管道應(yīng)力的影響
        3.4.3 管埋深度對管道應(yīng)力的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 車輛隨機(jī)動載荷作用下路-管-土系統(tǒng)動力響應(yīng)特性
    4.1 引言
    4.2 車輛隨機(jī)動載荷作用下路-管-土系統(tǒng)應(yīng)力變化特性
        4.2.1 管道縱向埋置時路-管-土系統(tǒng)應(yīng)力變化
        4.2.2 管道橫向埋置時路-管-土系統(tǒng)應(yīng)力變化
    4.3 車輛隨機(jī)動載荷作用下路-管-土系統(tǒng)應(yīng)變變化特性
        4.3.1 管道縱向埋置時路-管-土系統(tǒng)應(yīng)變變化
        4.3.2 管道橫向埋置時路-管-土系統(tǒng)應(yīng)變變化
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 存在的問題及工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]車行道下方埋地管道的力學(xué)性狀研究[D]. 芶文錦.重慶大學(xué) 2016
[3]七自由度多軸車輛模型在波形路面上的動力分析[D]. 陳鵬鵬.重慶交通大學(xué) 2010
[4]載重汽車空氣懸架道路友好性研究[D]. 曹永軍.貴州大學(xué) 2009
[5]落石沖擊下淺埋管道動力學(xué)響應(yīng)分析與模擬[D]. 荊宏遠(yuǎn).中國地質(zhì)大學(xué) 2007
[6]交通荷載作用下埋地管道的力學(xué)性狀分析[D]. 李洵.浙江大學(xué) 2004



本文編號：3183696