埋地管道在地震波作用下的动力响应分析

埋地管道是一种特殊的地下结构.地震时由于管道与沙土等介质的相互作用引起管道运动,在管道中产生地震应力.针对地震波作用下埋地管道的运动特点,应用有限元分析方法对埋地管道进行模拟试验,结果表明水平地震沿x方向和y方向共同激励作用下管道的横向位移响应远远小于轴向位移响应.     

强地震作用下深基坑支护体系灾变破坏过程数值模拟

通过对地震作用下地下连续墙加钢支撑的基坑支护结构的稳定性进行三维动力有限元模拟，研究了基坑支护结构形式及其结构失稳、灾变破坏过程及时程特性、结构对地震波传播方向的敏感性，及其振动引起位移的空间分布特性.结果表明：在强地震作用下，基坑支护结构在极短时间（t≤10 s）内可以产生灾变破坏；地震波传播方向对结构体系的稳定性具有显著影响，其最不利的角度为轴向30°~40°；结构地震反应强度具有明显的区域分布特性.     

埋地灰口铸铁管失效预测模型及影响参数分析

针对研究解决早期埋设的灰口铸铁管存在的破损频繁、漏失严重等影响输配水安全问题,运用管土相互作用受力模型得到管道应力,结合灰口铸铁管的腐蚀模型、剩余强度评价方法和失效准则,得到管道失效预测模型,最终利用蒙特卡罗方法计算管道可靠度,并进行影响参数分析.计算结果表明:大直径管道失效主要由环向应力控制,而小直径管道失效多为纵向应力控制;由于渗漏或不均匀沉降引起的管道基础局部流失在腐蚀深度超过一定深度时对失效概率的影响较大;腐蚀模型参数、未支撑长度、剩余强度参数对安全因子分布具有重要影响.腐蚀是影响灰口铸铁管失效的重要因素,意在减缓腐蚀速度的管道防腐技术可以有效减少管道的失效频率,延长管道使用寿命.     

管道表面蚀坑-裂纹的应力强度因子分析

针对在役的海底管道遭受腐蚀疲劳损伤时其管道表面出现点蚀坑问题,应力强度因子成为衡量蚀坑向裂纹转变的临界条件之一.断裂力学的腐蚀疲劳寿命分析的基础是腐蚀疲劳裂纹扩展,裂纹的不稳定扩展又由应力强度因子来判别.因此,在腐蚀疲劳破坏中,将点蚀坑和应力强度因子结合起来研究变得尤为重要.基于应力集中是导致裂纹萌生的主导因素,建立了双参数蚀坑模型,合理地解释了腐蚀疲劳裂纹在蚀坑处萌生位置差异的现象.在管道内流体压力的作用下,管道外表面轴向I型裂纹在环向应力的作用下成为最为危险的一种裂纹型式.基于线弹性断裂力学,利用ABAQUS软件,在管道内压作用下,采用二维模型,对管道表面的轴向I型蚀坑+裂纹的应力强度因子展开了分析.结果显示,蚀坑对裂纹应力强度因子的取值产生明显影响,可显著降低裂纹扩展的门槛值.进一步采用三维模型,利用扩展有限元法,对影响轴向I型蚀坑-裂纹应力强度因子的蚀坑参数开展了敏感性分析.结果显示,蚀坑参数的不同,对蚀坑-裂纹应力强度因子、裂纹形状因子的影响趋势各异.随着蚀坑参数深径比?、深度d的增大,蚀坑-裂纹应力强度因子的取值也逐渐变大;蚀坑参数深径比?、深度d对形状因子F取值的影响存在一定的区间效应.     

两起城市燃气管道事故案例分析

近年来城市燃气管道事故频发,不仅造成人员伤亡和财产损失,还会引起社会恐慌,影响正常秩序。由国内外燃气管道事故原因统计,结合管道事故故障率"浴盆曲线",从我国燃气管道运营现状出发,分析得出目前以及未来城市燃气管道安全运行最需要防范的因素为第三方破坏和腐蚀。通过对高雄8·1燃气爆炸事故和南京7·28爆燃事故的分析,揭示了这两起事故暴露出的问题,针对这些问题从五个方面提出了对策。     

浅谈城镇燃气埋地钢质管道的腐蚀控制

近年来,因埋地燃气管道泄漏而引发的事故时有发生,在这些事故中,钢质管道腐蚀原因占很大比例。因此,研究埋地钢质管道的腐蚀控制措施,对于确保城镇燃气输配系统安全可靠运行、促进城市燃气事业健康发展具有重要意义。     

油气管道剩余强度有限元模拟分析及剩余寿命预测

腐蚀是油气长输管道安全运行的消极因素,研究腐蚀的发展规律,确定腐蚀管道的剩余强度并以此为基础预测管道的剩余寿命,对管道运行与维护具有重要意义.以某在役管道为研究对象,借助有限元分析软件ANSYS对管道的腐蚀过程进行了模拟,得到了管道在未来确定时间的剩余强度;根据相关标准规定的失效准则,确定了管道的剩余寿命;预测了管道在未来某一时间的运行可靠性.研究结果对管道运行与维护补强措施的制定具有指导意义.     

均匀腐蚀下管道可靠度及参数敏感度研究

分别采用一次二阶矩法和Monte-Carlo法对某存在均匀腐蚀的管道进行了可靠性分析,结果发现Monte-Carlo方法分析结果可靠度数值略低于一次二阶矩法;可靠性分析发现,虽然管道的平均应力始终小于屈服应力,但管道可靠度随着均匀腐蚀的发生呈现加速下降趋势,至运行20年可靠度仅为0.58,已经无法安全使用;管道可靠性参数分析发现,对管道可靠度影响最大的为壁厚,其次为材料强度性能,然后为材料的载荷状况,材料载荷对可靠度的影响程度取决于这种载荷对管道总体应力的贡献程度。     

穿越走滑断层埋地管道应变特性的试验研究

穿越断层的埋地管道在地震等外力作用下会发生屈曲、断裂等破坏,研究走滑断层作用下埋地管道的应变特性,对管道工程的设计和防护等具有重要意义.借助前期设计的场地变形组合试验装置,针对走滑断层的作用特点,模拟穿越此断层的埋地管道受力情况,测得随断层错动管道的应变分布及管道周边土体压力变化,分析管径变化对应变和管周土压力的影响,得出管道变形区域的范围.试验结果表明:断层面附近的管道在断层走滑错动过程中受到轴向拉力或压力的作用,其变形沿断层面与管道交点近似呈中心对称;距离断层较远的管道随土体一起运动,不会产生变形,即管道变形在断层附近的一定区域内;管径越大,受断层运动影响的管道变形区域越小;随断层错动位移量的增大,断层附近管道周围土压力和管道的轴向应变都增大,且随管道直径的增大管周土压力和轴向应变减少.     

衢州新奥管网运营管理安全因素及防范措施分析

当今世界,城市燃料燃气化、城市燃气管道化是城市现代化的重要标志之一,我国大多数大中城市相继建立了管道燃气设施。随着国家西气东输工程的实施,城市燃气管道化将会有一个新的飞跃发展。确保城市燃气管网安全运行需要城市各级政府给予充分地重视,需要社会各方面的支持和配合,也是城市燃气企业安全生产工作的重中之重。随着管网的不断发展延伸,各种对管网设施及用气安全构成威胁的因素越来越多,给我们确保输配系统正常运行及安全供气带来很多问题,发现解决这类安全隐患具有比较普遍的意义,故提出我们在实际工作中对城市管网安全运行问题的分析和采取的对策,以供参考。     

受非平稳地震作用的密肋复合墙体的可靠度分析

通过数值计算对受非平稳随机地震作用的密肋复合墙体的动力可靠度进行分析.首先将随机地震动模型表示为均匀调制的非平稳地震动模型,通过振型叠加法求出随机地震反应的功率谱密度和均方值;其次应用首次超越破坏准则给出结构随机地震反应动力可靠度的具体计算公式,并给出结构在弹塑性状态时的界限值;最后对有限元建模时视为实体模型的单层密肋复合墙体与同模型尺寸的框架和剪力墙的动力可靠度进行了计算,对比分析了3种结构在多遇地震和罕遇地震作用下的动力可靠度.结果表明,密肋复合墙体的动力可靠度介于框架与剪力墙之间,密肋壁板结构是一种安全可靠的新型结构.     

基于可靠度的抗震结构优化设计

考虑结构不同功能失效时损失情况不同这一事实，遵循抗震设计规范的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设计原则，提出了基于不同功能要求的可靠度优化设计方法，计算结果表明，采用此方法可以在概念意义上合理改善结构体系的抗震性能，降低结构在地震作用下的损失。     

城市地震伤亡人数的概率预测模型

提出了利用可靠度方法预测城市地震人员伤亡数目的概率模型 ,利用此模型可计算出所需概率意义下的伤亡人数的范围 ,为地震区编制抗震防灾规划和地震救援方案提供有效的依据。同时给出了 H市的发生地震时伤亡人数的预测实例     

地震灾害的模糊予测与地震工程模糊可靠度

本文分析了产生地震危险的随机性与地震烈度本身的模糊性,从而获得将地震灾害予测作为模糊随机事件的处理方法。以模糊概率子集表示予测的结果,它全面的估计了地震发生后可能出现的震害评定,为工程抗震设防的决策提供了科学依据。其次,基于地震烈度的模糊性,定义了模糊烈度和清晰烈度。从基于清晰烈度的通常可靠度的概念和计算方法中,引伸出了基于模糊烈度的模糊可靠度的概念和计算方法。它不仅考虑了地震动效应和结构抗力的随机性,而且顾及地震烈度、场地分类等的模糊性,提出了以模糊概率表示的地震工程可靠度。最后,在分析了影响地震工程可靠度诸多因素基础上建议了对地震工程可靠度模糊综合评判的方法。     

受腐蚀结构的抗震承载能力可靠度

分析了腐蚀环境对结构抗力的影响、抗力衰减模型、地震危险性、地震对结构的作用.在描述地震发生的随机性时,采用了目前国内外广泛应用的泊松过程模型.用一个简化的结构抗力衰减模型,忽略了结构抗力变异系数随时间的变化.根据地震发生的随机性和结构抗力随时间变化的特点,提出了腐蚀环境下随机烈度和确定烈度地震时结构承载能力可靠度的分析方法.给出了在随机烈度和确定烈度地震作用下,受腐蚀结构承载能力失效的概率计算公式.算例分析表明,当结构处于严重腐蚀环境时,其地震作用下的承载能力可靠度有明显的降低.图2,参8.     

大型储罐地震作用下罐壁抗失稳可靠度分析

大型储罐在地震作用下的典型破坏形式是"象足"屈曲破坏,而轴向压应力是"象足"屈曲破坏的主要因素。结合实际工程情况,运用大型通用有限元分析软件Adina对大型储罐在不同地震烈度、储液深度下的罐壁轴向压应力进行地震作用下的数值模拟,并运用可靠性分析的JC法,分析大型储罐不同储液深度、不同地震烈度下的罐壁抗失稳可靠度情况。结果表明:在同一地震烈度下,随着储罐储液深度的增加,储罐罐壁的轴向压应力将随之增大;大型储罐同一地震烈度下储液深度越大,罐壁轴向抗失稳可靠度越低;在实际工程设计中应该首先进行工程场地地震安全性评价,尽可能避开地震带。     

基于可靠度理论的皎平渡山洞遗址稳定性定量评价

皎平渡山洞遗址位于金沙江河谷左岸,属于不可移动的石质文物。该崩坡积土是在后期钙质溶滤、沉淀和成岩作用下形成的次表生岩类,强度具有离散性。在查明山洞遗址斜坡地质条件基础上,采用基于可靠度理论对遗址斜坡在水库蓄水、降雨和地震工况条件下的稳定性进行了定量评价和稳定性分级,得出在945 m、975 m库水位和945 m+Ⅶ度地震、975 m+Ⅶ度地震工况下,遗址斜坡最大失稳概率滑面切出的滑体覆盖整个洞区,对遗址山洞构成严重威胁。     

开洞剪力墙结构的抗震可靠性分析

运用随机振动分析方法和计算机模拟技术，研究了钢筋混凝土开洞剪力墙结构的抗震可靠性问题，建立了弯曲型结构的刚度和抗震可靠度的计算公式，初步实现了用计算机模拟技术分析结构动力可靠度以代替结构试验的目的．     

水平地震系数的概率特性估计及应用

基于地震危险性分析成果对水平地震系数的概率特性进行了粗略估计,并举例说明其在重力坝抗震可靠度分析中的应用。     

中震作用下框架结构截面约束的维修失效相关性分析

在定义了中震作用下结构维修失效准则的基础上 ,利用编制的钢筋混凝土框架结构非线性随机地震反应分析程序 ,研究了在役结构在中震作用下的截面维修约束失效的相关性 ,并总结出了可用于可靠性分析的相关性规律。