埋地管道在各類地質(zhì)災(zāi)害的作用下,可能導(dǎo)致管道下方土層塌陷或流失,使管道局部處于懸空狀態(tài),嚴(yán)重威脅管道的安全運(yùn)行.首先,基于彈塑性地基梁理論,根據(jù)管道不同受力情況將管道劃分為懸空段、塑性段和彈性段,分段建立管土相互作用下管道撓曲微分方程,并結(jié)合邊界條件和連續(xù)條件給出懸空管道撓度和內(nèi)力的求解方程;其次,采用遺傳算法求解懸空管道撓度,以提高計(jì)算效率與計(jì)算精度;最后,忽略管道的軸向荷載,推導(dǎo)出懸空管道塑性區(qū)長(zhǎng)度上限值.算例分析表明,與文獻(xiàn)中的懸空管道力學(xué)模型相比,理論解與有限元數(shù)值模擬吻合最好,可用于工程設(shè)計(jì)與分析. 

【文章來(lái)源】：三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,42(05)北大核心

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【部分圖文】：

懸空管道的力學(xué)模型

ω c = p c k =0.015(Η+D) ??? (5)由于管道在幾何上及受力上都對(duì)稱于Y軸,可取管道的一半作為研究對(duì)象.如圖3所示,這一半管道根據(jù)不同受力狀況可被劃分為3個(gè)部分:

3)彈性段(Δ≤x<∞):這部分管道范圍為G2到無(wú)窮遠(yuǎn)處.此部分土體處于彈性狀態(tài),土體抗力p=kω.考慮到在摩擦力作用下,管道受到軸向拉力逐漸減小至零,且管道處于小撓度變形狀態(tài),故忽略管道受到的軸向拉力.1.2 控制方程與基本解

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3101336