基于应变准则的采空暗悬管道的安全性评价

管道穿越采空区时可能形成暗悬,长距离的暗悬会使管道产生较大的应力应变,严重时会造成管道拉断失效。基于非线性有限元法,建立了三维暗悬管道力学计算数值模型,采用基于应变的设计准则对采空暗悬管道进行安全性评价。模型考虑了管材、管土相互作用及几何大变形多重非线性因素,采用非线性土弹簧单元模拟管土作用,采用壳单元描述管道变形。分析了暗悬管道在不同工况下的应力应变响应,对比了采用基于应力与基于应变失效准则判断暗悬管道极限状态的差异。分析结果表明:基于应力的准则偏于保守;基于应变的准则能够更多地利用管材的塑性性能。研究成果可为管道的完整性管理与安全评价提供理论参考。

黄土湿陷区长输管道暗悬长度探析

统计分析研究区2014、2015年度管道地质灾害调查结果,得到黄土湿陷最为发育,占灾害总量的58%。黄土湿陷形成的碟形地、裂缝、落水洞、陷穴、暗穴等轻则造成管区填土不均匀沉降或局部塌陷,重则导致管道出露或暗悬。长距离暗悬管道,在自身重力和外加荷载作用下,可能发生弯曲变形、甚至断裂,严重威胁管道运营安全。本次研究依据实际情况构建管道暗悬受力模型,合理选取模型参数,计算得到在强度和挠度条件下暗悬管道的极限跨度依次为15.41m、14.69m,并确定管道的安全跨度9.54m,为管道的应急抢险和安全运营提供依据,为管道黄土湿陷灾害防治提供技术保障。

板柱结构中板弯矩的试验研究

按新规范设计板柱结构的楼板时,柱间需设暗梁;为提高节点的抗冲切能力,在节点处配置抗冲切元件。为了探讨在这种新形式下板的计算方法,在实际工程中进行了现场实测。实测表明,等代框架法仍然是一种适合板柱结构楼盖计算的有效方法,据此提出了相关的设计建议。

一种新型石膏空腔模无梁楼盖拓扑结构及静力分析

石膏空腔模无梁楼盖是以预制石膏空腔模为永久性施工内模的整体现浇空心楼盖,有密肋式、空腹板架式、井字-空腹板架组合式、井式、9区格式五种结构。用ANSYS对不同情况下的双跨、三跨楼盖做拓扑优化,得到72张单元伪密度云图并归纳伪密度分布规律,在此基础上设计一种新型结构——暗柱帽-悬挑三肋楼盖。用ANSYS对暗柱帽-悬挑三肋楼盖做竖向荷载作用下的静力特性理论分析,详细研究其挠度和正应力分布。研究表明:暗柱帽-悬挑三肋楼盖的正应力分布不呈实体板特征,不利于发挥材料强度和配筋设计;但是混凝土用量少、竖向刚度好、峰值拉应力小,适合大跨度、大荷载的楼盖结构。