COMSOL仿真模拟埋地天然气管道多孔瞬态泄漏与扩散

为研究埋地天然气管道多个泄漏孔下的扩散规律,以多孔介质中埋地管道的泄漏孔个数、泄漏孔间距、管道埋深为变量研究流体运输扩散现象.使用COMSOL软件构建三维模型,基于多孔介质中气体扩散物理模型,设置土壤域为多孔介质域观察管道非稳态过程泄漏扩散现象,并采用有限元法模拟多物理场耦合作用.结果表明:土壤域内多个泄漏孔释放的甲烷气体达到饱和时间比单孔泄漏约缩短120min;泄漏孔间距为300mm比间距为100mm时形成土壤表面危险半径约增加1.5倍;埋地管道上方覆土厚度与固定时间内土壤表面气体浓度变化呈负相关;泄漏孔个数和孔径的增加与土壤内甲烷含量变化呈正相关.研究结果可为天然气泄漏事件应急预案的制定提供技术支持.

面向建筑韧性目标的减隔震设计研究与实践

为培养土木工程类学生防灾减灾设计能力,本文以《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》(以下简称《导则》)为核心内容,提出建筑物在遭受设防地震时满足正常使用要求,并根据使用功能及损坏后果提出Ⅰ、Ⅱ类建筑性能目标。以预期抗震韧性目标为导向,提出一种面向两区八类建筑的“三水准设防、两阶段设计”策略,以实现《导则》对Ⅰ、Ⅱ类建筑进行减隔震设计时正常使用要求,提高震后建筑维持和恢复使用功能的能力。选取某医技楼和学校作为Ⅰ类和Ⅱ类建筑的典型算例,以震后修复费用、修复时间和人员伤亡指标提出预期韧性目标,并对其按照韧性设防策略进行隔震与减震设计。基于弹塑性时程分析结果采用SAUSG-RES提取工程需求参数进行韧性等级评定。结果表明,两区八类建筑采用韧性设防策略后,结构在遭受设防地震时满足正常使用要求,经过简单修复后可恢复使用功能,达到韧性一星等级;在遭受罕遇地震后经过适度修复可恢复使用功能,达到高韧性等级。韧性设防策略不仅完善了传统抗震设防的不足,而且衔接《导则》要求与工程设计习惯,为抗震设计课程高阶性改革提供了参考思路。