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埋管内流体采热状态下充填体释热性能的数值模拟 预览
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作者 张小艳 刘利 +2 位作者 刘浪 刘璐 贾宇航 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第8期2160-2174,共15页
在矿山充填体内布置采热埋管,是矿床-地热协同开采技术的基本要求,而充填体的释热性能直接影响地热的采出效率。本文基于换热基本理论,利用FLUENT模拟软件建立充填体释热过程的三维非稳态换热模型,并以水平U型采热埋管为研究对象,分析... 在矿山充填体内布置采热埋管,是矿床-地热协同开采技术的基本要求,而充填体的释热性能直接影响地热的采出效率。本文基于换热基本理论,利用FLUENT模拟软件建立充填体释热过程的三维非稳态换热模型,并以水平U型采热埋管为研究对象,分析充填体释热过程中采热埋管周围充填体温度场的变化规律,探讨充填体初始温度、采热埋管管径、管内采热流体的入口流速、入口温度对其轴向一定距离内采热流体与周围充填体两区域之间耦合传热,以及对采热流体进出口温差、充填体释热性能的影响,不仅为实现深部矿山矿产资源与地热协同开采奠定理论基础,而且也为充填体内采热埋管的布置、采热流体的工况选择提供参考依据。 展开更多
关键词 充填体 埋管 换热流体 释热性能
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严寒地区土壤源热泵地埋管井况的模拟 预览
2
作者 金光 赵雪茹 +3 位作者 王宇星 吴晅 郭少朋 毕文明 《工业安全与环保》 2019年第2期98-101,共4页
针对严寒地区使用土壤源热泵系统的情况,利用DeST及瞬时系统模拟软件进行模拟,研究了严寒地区某住宅楼的土壤源热泵系统中不同的井况(井深及井间距),对地埋管周围的土壤平均温度及系统运行时长的影响。研究结果显示:相同井深条件下,井... 针对严寒地区使用土壤源热泵系统的情况,利用DeST及瞬时系统模拟软件进行模拟,研究了严寒地区某住宅楼的土壤源热泵系统中不同的井况(井深及井间距),对地埋管周围的土壤平均温度及系统运行时长的影响。研究结果显示:相同井深条件下,井间距越大,系统运行时长越长,土壤平均温度越高;随着连续运行时间的增加,土壤平均温度及系统的平均COP值整体呈下降趋势,并确定了最佳井况。同时为严寒地区建立土壤源热泵系统的设计提供参考依据。 展开更多
关键词 土壤源热泵 地埋管 土壤平均温度 井况
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地面火灾对埋地管道温度场影响研究 预览
3
作者 王栋国 《石化技术》 CAS 2019年第10期122-122,130,共2页
管道输送天然气的过程中,在发生火灾时,土壤内部原来的热平衡被破坏,热量从地表向地下传递,从而传输到管道,存在造成管道防腐层和管壁失效的可能性,也可能使输送介质的性质发生改变。本文对上述问题进行了详细研究,得出了一些结论和建议... 管道输送天然气的过程中,在发生火灾时,土壤内部原来的热平衡被破坏,热量从地表向地下传递,从而传输到管道,存在造成管道防腐层和管壁失效的可能性,也可能使输送介质的性质发生改变。本文对上述问题进行了详细研究,得出了一些结论和建议,供参考使用。 展开更多
关键词 埋地 管道 温度场
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基于SBFEM的层状地基埋置管道动力响应求解与分析
4
作者 张海廷 杨林青 郭芳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2713-2722,共10页
针对层状地基,采用改进的比例边界有限元算法(SBFEM)与有限元算法相结合,求解层状地基内刚性埋置管道动力响应问题。改进的比例边界有限元算法引入一个新的坐标变换关系,以一条相似轴代替传统SBFEM的相似中心,并利用加权余量方法得到层... 针对层状地基,采用改进的比例边界有限元算法(SBFEM)与有限元算法相结合,求解层状地基内刚性埋置管道动力响应问题。改进的比例边界有限元算法引入一个新的坐标变换关系,以一条相似轴代替传统SBFEM的相似中心,并利用加权余量方法得到层状地基动力刚度矩阵方程,最后与有限元法在远场和近场交界面进行耦合,由此求得层状地基埋置管道的动力响应。数值算例验证了算法的准确性,并利用该算法分析了层状地基的非均质特性、泊松比以及埋置深度对管道动力响应的影响,以期为工程实际提供必要的数值依据。结果表明:地基的非均质特性和泊松比对埋置管道的动力响应均有显著的影响;随着埋置深度的加大,管道在相同荷载作用下的动力响应均减小。 展开更多
关键词 比例边界有限元 层状地基 加权余量方法 动力刚度 埋置管道
8101回采工作面瓦斯抽采技术应用分析 预览
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作者 刘军见 《江西煤炭科技》 2019年第3期132-133,136共3页
为解决8101回采工作面回风隅角瓦斯浓度高的问题,庄上煤矿采用埋管抽采方式将瓦斯抽放至地面,取得较好的瓦斯防治效果。
关键词 回采工作面 回风隅角 瓦斯抽采 埋管
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横向滑坡作用下埋地管道力学响应分析 预览
6
作者 尚玉杰 王殿龙 +3 位作者 闫生栋 王荣有 高鹏 张家铭 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第1期155-161,共7页
在Winkler假设的基础上,基于滑坡推力横向分布模型建立了埋地管道在横向滑坡作用下管-土相互作用的力学模型,利用滑坡体内与滑坡体外管道的变形协调性,通过求解埋地管道的弯曲微分方程,得到了埋地管道的挠度、转角、弯矩和剪力的解析解... 在Winkler假设的基础上,基于滑坡推力横向分布模型建立了埋地管道在横向滑坡作用下管-土相互作用的力学模型,利用滑坡体内与滑坡体外管道的变形协调性,通过求解埋地管道的弯曲微分方程,得到了埋地管道的挠度、转角、弯矩和剪力的解析解。通过算例,编程计算得到了埋地管道内力和变形的分布曲线,由分布曲线可以看出滑坡边界和滑坡体中间位置是埋地管道最容易发生破坏的位置。选取主滑断面处剩余下滑力P0、管道径厚比D/t以及滑坡宽度L三个影响因素,利用控制变量法分析了各因素对埋地管道受力和变形的影响。结果表明:主滑断面处剩余下滑力和滑坡宽度的增大会使埋地管道的挠度、弯矩和剪力增大,因此在潜在滑坡区应尽量使用小管径、厚管壁的管道,并加强监测,以降低滑坡对管道运营造成的危害。 展开更多
关键词 横向滑坡 埋地管道 内力 变形协调性 影响因素
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爆破荷载下埋地PE管道动力响应的试验研究 预览
7
作者 钟冬望 卢哲 +2 位作者 黄雄 陈晨 司剑峰 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第4期1-5,89共6页
PE管由于其材质轻及成本低等优点在管道工程中得到广泛应用,爆破施工在城市建设中的应用也越来越频繁,其对埋地PE管道的影响规律亟待解决。采用1:1现场模型,通过改变药量、爆心距等因素对埋地PE管进行实验研究。研究结果表明:管道中心... PE管由于其材质轻及成本低等优点在管道工程中得到广泛应用,爆破施工在城市建设中的应用也越来越频繁,其对埋地PE管道的影响规律亟待解决。采用1:1现场模型,通过改变药量、爆心距等因素对埋地PE管进行实验研究。研究结果表明:管道中心迎爆面的应变峰值随药量增大而呈近似线性增大,其中环向压应变峰值最大;管道的埋深与管道上Z轴方向的振速呈负相关,且随埋深的减小,管道Z轴振速变化幅度增大;根据理论计算与实验数据分析,验证了实验条件下管道自身振动速度与管道轴向应变的关系式。 展开更多
关键词 爆破荷载 埋地管道 PE管 动力响应 振速
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济南市某小区地埋管地源热泵系统供热工况运行分析 预览
8
作者 杨法森 王博 步勇成 《区域供热》 2018年第5期134-138,共5页
目前,地埋管地源热泵系统在我国的应用实例越来越多,有关工程设计方面的报道比较多。由于多数系统没有安装数据采集设备,系统实际运行结果的相关数据较少。本文以济南某地埋管地源热泵工程为例,通过实测数据分析了地埋管地源热泵系统供... 目前,地埋管地源热泵系统在我国的应用实例越来越多,有关工程设计方面的报道比较多。由于多数系统没有安装数据采集设备,系统实际运行结果的相关数据较少。本文以济南某地埋管地源热泵工程为例,通过实测数据分析了地埋管地源热泵系统供热模式条件下,地埋管侧及用户侧温度变化以及系统性能的变化规律,找到该工程存在的问题,并提出解决方法。 展开更多
关键词 地埋管 热泵 供热系统 效率
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滁州市某图书馆地源热泵空调设计 预览
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作者 唐志华 《建筑热能通风空调》 2018年第4期96-99,19共5页
本文结合工程实例,探讨了采用冷却塔作为辅助冷却设备的地源热泵空调系统设计方法,并从空调负荷计算、地源热泵主机选型,土壤换热系统设计,冷却塔选型,空调风系统设计以及冷却塔的运行控制策略等方面介绍了该工程的空调系统设计。
关键词 地源热泵 地埋管 土壤热平衡 辅助冷却 运行控制策略
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小型地埋管换热试验系统及试验研究 预览
10
作者 刘朝阳 孙心明 +3 位作者 胡平放 雷飞 朱娜 邢路 《煤气与热力》 2018年第9期5-9,共5页
借鉴岩土热响应试验,基于向地埋管施加定加热功率的现场测量方法,设计小型地埋管换热试验系统,采用基于无限长线热源的两参数估算法对岩土热物性参数(土壤热导率、土壤单位体积热容)进行估算,分析地埋管周围土壤温度场分布。介绍试验... 借鉴岩土热响应试验,基于向地埋管施加定加热功率的现场测量方法,设计小型地埋管换热试验系统,采用基于无限长线热源的两参数估算法对岩土热物性参数(土壤热导率、土壤单位体积热容)进行估算,分析地埋管周围土壤温度场分布。介绍试验系统流程及主要试验装置。分别在加热功率为35、45、55、80 W,循环水质量流量为90 kg/h条件下,测试地埋管进出口循环水平均温度随测试时间的变化,估算土壤热导率、土壤单位体积热容,测试地埋管两侧土壤温度场分布。一定加热功率下,地埋管进出口循环水平均温度随测试时间先快速上升,然后趋于平缓。加热功率越大,初期地埋管进出口循环水平均温度上升速率越大,达到稳定状态的时间越长,地埋管进出口循环水平均温度越高。不同加热功率条件下,土壤单位体积热容均保持在106J/(m3·K)量级,说明计算结果可靠。随着加热功率的增大,土壤热导率总体上呈逐渐增大的趋势。在相同加热功率下,随着远离地埋管,土壤温度呈下降趋势。随着加热功率的增大,地埋管的热影响半径逐渐增大。 展开更多
关键词 换热试验 地埋管 岩土热物性参数 热影响半径
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后建接地极对埋地管道的干扰 预览 被引量:2
11
作者 张建宾 孟静 尚兴彬 《腐蚀与防护》 北大核心 2018年第1期52-54,共3页
通过相关软件模拟了后建接地极对埋地管道的影响,探讨了后建接地极与管道的距离对管道电位分布的影响规律,得到了以下结论:接地极对管道的影响是通过影响原有电流回路和直接作用两种方式来实现的;当后建接地极与管道靠近时,管道附... 通过相关软件模拟了后建接地极对埋地管道的影响,探讨了后建接地极与管道的距离对管道电位分布的影响规律,得到了以下结论:接地极对管道的影响是通过影响原有电流回路和直接作用两种方式来实现的;当后建接地极与管道靠近时,管道附近的两个接地极的极性如果相同,则对管道的影响是叠加的;反之,则会减弱管道上的电位偏移。 展开更多
关键词 直流接地极 后建接地极 埋地管道 电位
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长输管道锚固墩的设置 预览
12
作者 张建宾 孟静 《管道技术与设备》 CAS 2018年第1期7-8,12共3页
当管道的操作温度与安装温度存在差异时,在管道出入土端、热煨弯管以及管径改变处,会产生轴向力而推挤设备、阀门、弯头等造成破坏,有必要对埋地管道的应变力和锚固墩的推力进行计算,确定锚固墩的尺寸和位置。文中结合实例,对埋地管道... 当管道的操作温度与安装温度存在差异时,在管道出入土端、热煨弯管以及管径改变处,会产生轴向力而推挤设备、阀门、弯头等造成破坏,有必要对埋地管道的应变力和锚固墩的推力进行计算,确定锚固墩的尺寸和位置。文中结合实例,对埋地管道进行受力分析,计算埋地管道过渡段长度,确定锚固墩的推力及位置,并提出减小锚固墩尺寸的措施。 展开更多
关键词 埋地管道 过渡段 锚固墩 推力
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循环荷载作用下格栅防护柔性埋地管道的性能分析
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作者 肖成志 何晨曦 王嘉勇 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1852-1861,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 土工格栅 埋地管道 模型试验 数值模拟 循环荷载
竖直U型地埋管群传热特性模拟 预览
14
作者 吴晅 侯正芳 +3 位作者 周雅慧 刘卫 路子业 金光 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期81-87,共7页
为了探究不同因素对竖直U型地埋管管群传热特性的影响,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,建立三维非稳态传热物理数学模型。在试验验证和单井的研究基础上,以1a为研究周期,分析了地埋管管群排列方式、热泵蓄取功率比以及土壤类型对竖... 为了探究不同因素对竖直U型地埋管管群传热特性的影响,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,建立三维非稳态传热物理数学模型。在试验验证和单井的研究基础上,以1a为研究周期,分析了地埋管管群排列方式、热泵蓄取功率比以及土壤类型对竖直U型地埋管管群周围土壤温度场分布的影响。研究表明:钻井间距一定时,地埋管排列方式对地埋管管群周围土壤温度场分布的影响很小;在热泵运行时间一定时,土壤热扩散系数越大,钻井间土壤温度重叠区域越大;土壤导热系数越大,土壤温度波动幅度越小;蓄取功率比越小,土壤热失衡越严重;对于冬季热负荷较大的地区,可以适当地提高热泵蓄取功率比。所建模型得出的土壤温度值与试验值吻合度较好,其最大误差为14.2%。 展开更多
关键词 地埋管 土壤温度 导热系数 热失衡 热扩散系数
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埋地管道近场外爆载荷计算与管道响应研究 预览
15
作者 丁宇奇 周辉宇 +2 位作者 戴子威 李为卫 马秋荣 《压力容器》 北大核心 2018年第12期18-25,共8页
以埋地管道为研究对象,建立了管道、内部流体与土体三维有限元模型,对埋地管道外爆载荷及管道响应进行了计算,得到管道、管道内流体、管土间耦合方式对爆炸冲击波及管道响应的影响情况。计算结果表明,由于管道结构对爆炸冲击波的反射作... 以埋地管道为研究对象,建立了管道、内部流体与土体三维有限元模型,对埋地管道外爆载荷及管道响应进行了计算,得到管道、管道内流体、管土间耦合方式对爆炸冲击波及管道响应的影响情况。计算结果表明,由于管道结构对爆炸冲击波的反射作用,使得管道表面的爆炸压力增大;管土间采用罚函数耦合方式要比完全耦合方式下的外爆峰值压力减小80%以上,而管道受到的最大应力峰值减小70%以上;由于管道内流体对爆炸压力的缓冲作用,使得管道表面承受的外爆载荷降低,管道应力峰值降低10%左右,管土间采用完全耦合方式下管道最大应力发生在管道迎爆面正对爆心一侧,管土间采用罚函数耦合方式下管道最大应力发生在管道上下侧面。 展开更多
关键词 埋地管道 外爆载荷 完全耦合 罚函数耦合 管道响应
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层状地基中埋置管道动力阻抗函数的分析方法 预览
16
作者 张海廷 杨林青 郭芳 《水利与建筑工程学报》 2018年第5期105-110,共6页
目前地下管道已经广泛地被用于能源、市政和水利工程等领域中。寻求一种求解层状地基内埋置管道动力阻抗函数算法对管道-地基动力相互作用问题具有重要的意义和实用价值。针对横观各向同性层状地基,利用容积法,结合方程转换和精细积分算... 目前地下管道已经广泛地被用于能源、市政和水利工程等领域中。寻求一种求解层状地基内埋置管道动力阻抗函数算法对管道-地基动力相互作用问题具有重要的意义和实用价值。针对横观各向同性层状地基,利用容积法,结合方程转换和精细积分算法,计算并分析层状地基中埋置管道的动力阻抗函数。通过与已有算法的对比算例验证了本体提出算法的准确性,并分析了层状地基的横观各向同性属性对地基中埋管动力阻抗函数的影响。分析表明,水平和竖直向杨氏模型的比值对地基中埋置管道的动力阻抗函数有着重要的影响,在实际工程中应予以考虑。 展开更多
关键词 层状地基 埋置管道 精细积分算法 容积法 动力阻抗函数
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地源热泵系统地源侧水泵并联特性研究 预览 被引量:1
17
作者 吴斌贤 仇运 沈致和 《制冷与空调(北京)》 2017年第8期48-51,共4页
为了了解地源热泵系统地源侧水泵并联较单台水泵的流量增量过小的原因,利用现场测量数据计算管路阻抗,并拟合管路特性曲线与水泵性能曲线,发现水泵性能曲线平缓与管路阻抗较大是造成水泵并联效果差的主要原因,地埋管发生堵塞是造成管路... 为了了解地源热泵系统地源侧水泵并联较单台水泵的流量增量过小的原因,利用现场测量数据计算管路阻抗,并拟合管路特性曲线与水泵性能曲线,发现水泵性能曲线平缓与管路阻抗较大是造成水泵并联效果差的主要原因,地埋管发生堵塞是造成管路阻抗偏大的重要原因。 展开更多
关键词 地源热泵系统 水泵性能曲线 管路特性曲线 管路阻抗 地埋管 堵塞
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南京地区地埋管换热器的实测与分析
18
作者 汤盼城 凌舒 +2 位作者 杨阳 崔全琦 龚延风 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期378-385,共8页
对南京地区6个实际办公类、医院类和住宅类建筑中土壤源热泵系统的运行参数进行一个夏季和冬季的连续测试,从地埋管出水温度和传热热阻2个方面进行分析评价,结果表明:土壤源热泵冬季制热效率高,而夏季制冷效率存在较大差异.多数地埋管... 对南京地区6个实际办公类、医院类和住宅类建筑中土壤源热泵系统的运行参数进行一个夏季和冬季的连续测试,从地埋管出水温度和传热热阻2个方面进行分析评价,结果表明:土壤源热泵冬季制热效率高,而夏季制冷效率存在较大差异.多数地埋管初始换热热阻高于钻孔内理想换热热阻,热泵机组的运行管理比较粗放,需要大力提升管理水平。 展开更多
关键词 土壤源热泵 地埋管 换热效果 施工质量
地埋管换热影响岩土体传热因素及热影响范围分析 预览 被引量:3
19
作者 胡彩萍 《山东国土资源》 2017年第8期51-57,共7页
该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续... 该文介绍了地埋管换热器传热模型,对影响地下岩土体传热的地埋管换热功率、持续时间、热泵机组运行的方式与模式、换热器规格、管外回填材料以及地质-水文地质条件等因素进行了探讨,认为周围岩土体热响应范围大小与换热功率大小和持续时间长短、管外回填材料和周围岩土体导热性能高低呈正相关性,热泵机组间歇运行方式有利于地温场的及时恢复,冬季制热夏季制冷模式能削弱单一负荷聚集产生的热影响程度,同等能条件下双U型De32地埋管较单U型De25地埋管热影响范围要大。由于地埋管换热器吸热或放热不平衡而引起的冷热量累积效应,渗流速度越大,热影响范围则越大。济南东部碎屑岩区某模拟夏季工况试验表明,其他条件相同的前提下,8 k W换热功率持续运行,以换热孔为中心,岩体温度响应速率和影响幅度与径向距离成负相关性,距离越近,响应速率和影响幅度越大,反之就越小;47天后,地埋管换热器热影响范围大于5m。 展开更多
关键词 浅层地热能 地埋管 热影响范围 热响应速率 影响因素
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走滑断层位移作用下X80天然气管道的管沟合理尺寸分析 预览 被引量:2
20
作者 吴锴 张宏 +4 位作者 刘啸奔 刘建武 房茂立 王宝栋 郑伟 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期81-85,共5页
活动断层是埋地长输管道安全运行面临的主要威胁,走滑断层是常见的1种断层形式,走滑断层错动下管道会产生较大的轴向应变而引发失效。采用松散颗粒状的松砂土进行管沟回填是穿越断层埋地管道主要的抗震措施之一。为得到经济有效、适用... 活动断层是埋地长输管道安全运行面临的主要威胁,走滑断层是常见的1种断层形式,走滑断层错动下管道会产生较大的轴向应变而引发失效。采用松散颗粒状的松砂土进行管沟回填是穿越断层埋地管道主要的抗震措施之一。为得到经济有效、适用工程的管沟尺寸,基于非线性有限元方法建立了准确的考虑管沟回填的管道穿越走滑断层数值模型,使用壳单元和实体单元模型来模拟管道和土壤,采用面与面接触算法准确描述管土接触;通过参数化计算,分析了管沟的几何尺寸对管道应变的影响,并基于经济性原则给出了管沟尺寸的建议值。结果表明:管沟坡度是影响管道应变的主要因素,工程中建设管沟时建议其管沟坡度小于1,且管道尽量浅埋,对于管沟加宽裕量可不做特殊处理。研究结果可为埋地管道的抗震设计提供参考,为管道的安全运营提供保障。 展开更多
关键词 埋地管线 管道应变 管沟尺寸 走滑断层
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