滑坡是威脅天然氣管道安全運(yùn)行的主要災(zāi)害之一,管道一旦發(fā)生破壞將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。為研究滑坡載荷下天然氣管道的力學(xué)行為,有效指導(dǎo)工程實(shí)踐,根據(jù)懸鏈線及大變形梁理論,推導(dǎo)出牽引式滑坡作用下管道變形的最終形態(tài),按照形態(tài)將管道分為三段,根據(jù)邊值條件,通過(guò)迭代算法求解得到撓曲線解析表達(dá)式;最后,對(duì)不同的滑坡寬度、滑坡力以及管道壁厚進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)滑坡寬度及滑坡力的增大加劇了管道的變形,適當(dāng)增加管道壁厚,有助于提高管道剛度、減小變形。 

【文章來(lái)源】：壓力容器. 2020,37(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

管道穿越橫向滑坡區(qū)示意

由彈性地基梁理論[11]可知，當(dāng)管道發(fā)生彎曲時(shí)，管道下方的土體也會(huì)發(fā)生微小形變，以抵抗外載作用，如圖2所示。由懸鏈線特征可知，管道與土體在點(diǎn)A1處分離，其邊界A1處的曲率與A1點(diǎn)以后有限范圍(A1A2)內(nèi)管道曲線曲率的符號(hào)相同，均為正號(hào)，即A0A1A2段呈現(xiàn)出凸曲線。A2點(diǎn)以后，由于滑坡作用，根據(jù)大變形梁理論可知管道呈現(xiàn)出凹曲線，A2點(diǎn)是管道曲線曲率由正變負(fù)的反曲點(diǎn)，該點(diǎn)曲率為零。管道在A3點(diǎn)處的側(cè)向位移最大，曲線斜率為零。假設(shè)管道在幾何及受力上都對(duì)稱于y軸。對(duì)于管道下面土體凹陷形成的懸空段，其橫向力q按式(1)計(jì)算[12]，不考慮管道內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量。

管道側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，土體響應(yīng)采用理想線彈塑性模型[13]，由此可得圖3所示的雙線性p-y關(guān)系曲線。土體抗力p以k的增長(zhǎng)率線性增長(zhǎng)，直到達(dá)到最大值，當(dāng)其達(dá)到其最大抗力p0.1時(shí)，對(duì)應(yīng)的管道位移為0.1D[14]，所以在0.1D以內(nèi)的土體抗力增長(zhǎng)率為k=10p0.1/D。2 控制方程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3070506