土质滑坡段航油管道的受力变形特征与防护措施

为掌握土质滑坡作用下航油管道的动力响应规律,基于有限元与光滑粒子流体动力学(FEM-SPH)耦合方法,通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立管道横坡及顺坡敷设的全尺寸模型,考虑管道-土体-航油的多物理场耦合效应,分析了管道不同敷设情况下的力学规律,并结合滑坡灾害防护措施,对比了防护前后管道受力情况。研究得出:顺坡敷设管体最大等效应力为166 MPa,位于管道上表面部位,管体呈S形曲线变化,横坡敷设管体最大等效应力位于管道与山体交接边缘,管体呈马鞍状曲线变化,最大等效应力为376 MPa,位于管道与山体交界处,管道发生塑性变形;相较于无防护措施,联合防护措施下的管道最大应力减小了57.5%,仅发生弹性变形。结果表明,横坡敷设更易受损,采取联合防护措施能有效降低其受损程度,与实际工程情况相符。该研究为滑坡管道灾害防控提供了理论依据。