综合管廊电力舱三维磁场-热场耦合计算

综合管廊电力舱内部拥有众多不同电压等级的电缆线路,会产生大量的热量,需强制通风对其散热,故风速的大小会影响舱内温度的分布.本文根据综合管廊电力舱实际工程图建立三维等效计算模型,通过加载电流、风速等条件,采用有限元法对电力舱进行三维磁场-热场耦合计算,得到电力舱内空气速度分布和温度分布.通过改变进风口风速,研究不同风速情况下电力舱内温升分布规律.对做好电缆线路入廊规划,以此提高电力电缆等管线运行的可靠性和安全性具有重要意义.     

综合管廊多灾种耦合致灾风险评价方法

针对综合管廊灾害防护方面的不足,对其多灾种耦合致灾的风险评价方法进行研究,并对包头市新都中心区综合管廊潜在的灾害进行危险性分析.首先对综合管廊可能发生的单一灾种建立危险评价指标;然后针对综合管廊可能发生的多种灾害,应用模糊数学方法,建立耦合度模型,得到多灾种之间的耦合关系;最后提出综合管廊多灾耦合致灾的风险评价方法.提出的风险评价方法可以用于综合管廊在各种灾害下的安全评价,对城市综合管廊防灾减灾政策制定及综合规划有指导意义.     

综合管廊燃气爆炸超压及温度变化规律数值模拟

为了研究综合管廊燃气舱燃气爆炸后超压及温度的变化规律,采用数值模拟的方法,建立燃气舱模型,分析了超压及温度的时空演化规律和不同燃气浓度对超压和温度的影响。结果表明,随着时间的增加,超压呈现上下反复波动的趋势,温度先增加再减小后保持稳定;随着传播距离的增加,超压峰值先增大后减小再增大,温度峰值先增大后减小,然后保持相对稳定。火焰传播距离约为预混气体积聚长度的2.5倍。随着燃气浓度的增加,超压峰值先增加后减小;浓度越高,温度峰值下降越慢,火焰传播距离越远。研究结果可为评估燃气入廊风险、完善燃气舱的安全设计理念,提高综合管廊燃气舱安全防护的科学性和合理性提供参考。     

城市综合管廊燃气爆炸传播特性实验研究

随着中国城镇化建设的快速发展,容纳天然气、供热、给水、电力等多种市政管线于一体的综合管廊已成为保障城市“生命线”运行的重要基础设施。天然气管线作为其中最具威胁的危险源,一旦发生泄漏极易在管廊受限空间内形成易燃易爆气体云,给综合管廊安全运行带来巨大的爆炸风险。为揭示多因素影响下综合管廊复杂受限空间内燃气爆炸传播特性,有效支撑管廊燃气爆炸事故后果评估及安全防护需求,该文使用自主研制的综合管廊燃气爆炸实验系统研究了甲烷体积分数、泄压口和舱内附属设施(燃气管道、配电箱、灭火箱等)对火焰传播过程和超压分布的影响。结果表明：甲烷体积分数为9.5%时爆炸超压达到峰值;与封闭管廊模型相比,综合管廊预设的通风口可以起到较强的泄压作用,超压峰值衰减率达28.4%;燃气舱内附属设施会加速火焰传播过程并导致更大的超压峰值。该研究能为提升综合管廊天然气舱的防灾减灾能力提供理论和技术支撑。     

冬季管廊逃生口对廊内水管结冰的影响

为保证冬季综合管廊综合舱（水舱）水管的正常运行,对北京某管廊逃生竖井的温度进行了实验测试,并用数值模拟研究了地域、逃生口直径、埋深对逃生竖井下方管廊内温度的影响。结果表明：综合管廊综合舱内的温度受地域（冻土层深度和地下土壤温度）影响较大,并且与外界环境有着密切的关系,外界环境温度每降低5 ℃,温度最大降低1.7 ℃;逃生竖井下方廊内温度与逃生口直径呈负相关、与逃生竖井的埋深呈正相关,直径每增加0.2 m,温度最多降低0.6 ℃,埋深每增加0.5 m,温度最多升高0.4 ℃;对于严寒地区有必要采取双层井盖或保温井盖的措施,采用双层井盖时,第二层井盖设置在冻土层深度处时对廊内保温效果最好,最大温度相差4.9 ℃;综合舱两边靠上的区域相较于其他位置温度较高,最大温差可达1.64 ℃,故水管应放在舱内两边靠上的位置。研究结论为管廊的设计和运维提供参考价值。     

基于GA-BP神经网络的综合管廊投资估算研究

针对综合管廊造价高于传统市政管线设施,其估算具有影响因素众多、非线性等特点,综合考虑管廊长度、截面面积、舱数以及管线入廊个数等10个特征因素,充分利用遗传算法(GA)与BP神经网络模型的优点,建立了基于GA-BP神经网络的预测模型。通过MATLAB仿真试验,对综合管廊的投资估算进行预测研究,并与传统BP神经网络的计算结果进行对比。相关测试表明:检验样本的模拟输出值与样本真实值呈线性吻合,相对误差基本在5%以内,说明该模型预测综合管廊的投资估算比传统BP神经网络模型具有更高的精度和一定的实际应用价值。     

综合管廊电力仓动态运维的解空间分割算法#br#

为解决综合管廊电力仓温度控制调配管理问题，有效提高其温控调配效果，提出了一种新的综合管廊电 力仓运维作业优化算法。该算法基于解空间分割原始思想，设计解空间分割处理机制，并应用其对当前综合管 廊电力运维下，不同等级电压进行测评，计算得到管廊电力仓磁场。基于电磁场数据，对自然对流微分方程、 能量方程联立求解，计算得到管廊电力运维作业的传导数据，获取电力仓温度的对接分布情况。最后对得到的 电力仓磁场计算数据和对流分析数据参数分别划分子空间，明确划分个数和空间个体数，获取最优解，实现运 维升级。实验数据证明，局部最高温度降低了将近 27%，绝对温度降低了 32%，电力仓温控调配效果显著。     

装配式波纹钢综合管廊施工回填过程受力特性试验研究

装配式波纹钢综合管廊（Prefabricated Corrugated Steel Utility Tunnel,PCSUT）是一种新型管廊结构,为明确其施工回填过程结构受力特性,以河北省衡水市武邑县某多舱装配式波纹钢综合管廊工程为依托,选取了3个监测断面对回填过程中管廊综合舱及燃气舱的位移、应变、舱外土压力进行现场监测试验.结果表明：回填到综合舱拱顶时综合舱竖向位移及水平向位移相对较大,此时结构处于相对不利状态,回填到拱顶之后综合舱位移开始恢复;燃气舱由于其截面形状的特殊性,整体竖向位移值接近,水平向最大位移发生在拱腰位置;舱体应力可分解为弯矩引起的弯曲应力和轴力引起的轴向应力,设计计算过程须考虑弯矩和轴力的组合效应;管廊回填过程土-结相互作用明显,回填结束时舱外土压力沿拱轴线并非完全一致,其大小分布与主体结构相对于回填土体的位移状态有关.研究成果可全方面解释装配式波纹钢综合管廊施工回填过程受力特性,为后续研究、设计、施工提供案例支撑.     

无腋角综合管廊结构足尺模型静载试验与有限元分析

装配整体式混凝土管廊结构一般不设置腋角,为研究无腋角综合管廊结构的破坏机制、承载能力以及裂缝状况,完成一个多舱无腋角综合管廊节段足尺模型集中荷载下的静载试验,并与带腋角节段模型进行比较.试验结果表明:集中荷载作用下,管廊长跨顶板裂缝宽度达到短期作用下的裂缝宽度限值0.133 mm为控制条件,顶板最终发生剪切破坏.建立有限元模型并利用试验结果加以验证,采用非线性有限元方法分析管廊节段模型,结果表明均布荷载和集中荷载下节段模型的力学性能基本相同.根据节段模型试验和非线性有限元分析可知,无腋角和带腋角管廊结构的设计控制条件均为最大裂缝宽度,但最终破坏均为顶板的剪切破坏.适当增加管廊顶板的纵筋配筋率,不带腋角的管廊结构性能与带腋角的管廊结构性能接近.     

厦门市某高新技术产业园区综合管廊规划

正引言综合管廊是指建于城市地下用于容纳两种及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。综合管廊根据其所容纳的管线不同,可分为干线综合管廊、支线综合管廊和缆线管廊三种。干线综合管廊用于容纳城市主干管线,采用独立分舱形式建设,宜设置于机动车道、道路绿化带下面,负责向支线综合管廊提供配送服务,主要纳入的管线有通信、有线电视、电力、燃气及给水等,部分干线综合管廊也将雨、污水管线纳入。支     

多舱组合预制拼装预应力地下综合管廊地震响应分析研究

为了探究多舱组合预制拼装预应力地下综合管廊在地震作用下的响应和表现,对其进行了“土-结构”相互作用的有限元分析。分析以四舱综合管廊为例,采用有限元动力时程分析的方法,对不同拼装形式的装配式综合管廊进行了对比分析,同时也对有无预应力钢绞线的拼装结构的应力和变形进行了研究。有限元分析结果表明：无预应力钢绞线的拼装结构在地震作用下的加速度和位移响应均大于整体结构;增设预应力钢绞线的左右拼装结构可以消除左右两结构之间的相对位移,同时也可以减少上下拼装结构之间的相对位移,有效增加了结构的整体性。分析对预应力装配式综合管廊在地震下的结构安全提供了研究依据,对地下综合管廊的进一步的发展应用提供了参考。     

车辆荷载下综合管廊应力响应及疲劳损伤分析

作为一种浅埋隧道,综合管廊不可避免会受到车辆荷载的影响。为保证管廊结构运营期安全,有必要研究循环动荷载对管廊结构的影响。依托某综合管廊工程,使用ANSYS建立管廊-车辆荷载三维模型,研究了综合管廊在不同车辆荷载条件下的应力响应,发现在车辆荷载一个作用周期内,管廊的主拉应力时程曲线可分为上升区、峰值区及下降区;各车辆工况下管廊上部应力变化幅度在10%~15%左右,下部应力变化幅度在1%左右,距离地表越远的部位应力变化幅度越小。在得到管廊应力时程数据后,基于3种不同的疲劳公式编写程序对管廊进行疲劳分析,发现按Cornelissen公式及吕培印公式计算,管廊结构的最低使用寿命分别为0.42年及24.8年,不满足其设计使用年限,因此有必要考虑管廊在车辆荷载下的疲劳效应;其中管廊疲劳损伤主要集中在管廊的5个部位,中舱顶板、两中隔墙的顶端和底端,其中中舱顶板所受疲劳损伤最大,这5个部位应是综合管廊结构设计以及运营期间应重点关注的部位。     

地下综合管廊燃气舱内爆炸下结构动力响应规律

通过ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件,建立土体与地下三舱综合管廊耦合模型,采用隐式-显式顺序求解的分析方法,模拟燃气舱在1kg、5kg、20kg、40kgTNT药量下的内爆情况。研究结果表明：①炸药量对燃气舱的影响最为显著,其次综合舱,电力舱影响最小,燃气舱内左侧隔墙的破坏相比其它墙板破坏更严重,其破坏处为墙板交接处和各板中间附近位置。②燃气舱内空气中心线上的冲击波超压峰值在传播过程中呈现出先减小后增大最后减小的趋势,其中当炸药量20kg、40kgTNT时,其超压峰值会2-5m范围内出现较大的波动。③位移时程曲线基本遵循随着炸药量的增加而增加,部分测点后半时程会出现较大差异。在40kgTNT炸药量爆炸荷载下,燃气舱上顶板较下底板的位移影响较大,其最大值能达到0.7cm,且残余变形为0.5cm左右。     

浅谈综合管廊的监控与报警系统

综合管廊的监控与报警系统,主要包括管廊内环境的温度、湿度,有害气体浓度,通风、水泵设备状态,集水坑液位,入侵监测,高压电缆监测,管道泄漏监测,视频监控等。     

船舶机舱模型振声性能数值计算与试验验证

采用有限元/边界元法对船舶机舱动力设备及液舱流固耦合引起的振动与声辐射进行数值计算;并进行相应的实验研究。以某航海教学实习船机舱为原型,将此振声耦合系统简化为箱形多腔结构,运用数值有限元方法建立多腔结构及其单元腔室的模型,考虑流固耦合效应,对结构进行频率响应分析;然后采用边界元法对舱室辐射噪声进行了计算。计算结果与实验结果之间的误差在5 dB以内,表明本方法具有较好的准确度。采取两端简支的边界条件,研究三舱段船舶机舱模型振声性能时,充液及增加充液舱数,总体对改善舱室振声性能有利;但对于液舱接触舱室声学环境影响要分频段考虑,此外舱室距振源的距离对计算结果有较大的影响。     

高压短环形电力系统数字仿真的多模块模型

建立了高压短距离环形电力传输线的数学模型,并在已知同步发电机与综合负载模型的基础上,进一步提出了适合于该电力传输系统数字实时仿真的多模块耦合模型,同时给出了相应的数字积分方法．一个仿真实例在奔腾Ⅱ333机上的运行结果表明,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的,并且能实时实现．     

车辆荷载作用下软土地基上双舱矩形综合管廊受力特征分析

以广州大学城综合管廊为例,通过建立该段管廊的三维有限元分析模型,分析了车辆荷载作用下软土地基上双舱矩形综合管廊的受力变形特征。分析表明:无论是隔墙位置或者两侧边墙处,管廊水平位移均为底板正、顶板负,但隔墙和两侧边墙的水平位移随高度变化的规律及零值点并不相同;管廊顶板和底板的沉降趋势基本一致,沉降量却有所差别,并发现顶板和底板出现不同程度的起拱现象;管廊顶板和底板存在多处水平应力集中的现象;大、小舱室边墙外侧竖向应力曲线相似,但同一高度竖向应力值有所不同。     

城市地下综合管廊运维阶段的风险因素分析

城市综合管廊将电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,是人地矛盾和工程技术发展到一定阶段的产物.本研究针对现阶段对综合管廊运维的风险研究程度不够的问题,分析了综合管廊运维阶段的潜在风险因素.从项目管理者的角度出发,通过收集国内外有关文献,确定了综合管廊运维阶段的20个关键影响因素,研究分析了风险因素影响因子,并建立了初步的风险指标体系.通过定量与定性研究相结合的研究方式,构建了针对综合管廊运维阶段安全风险评价的改进层次分析法-熵权法-模糊TOPSIS评价模型,结合问卷调查的方式收集数据,并确定风险因素的权重以及风险影响程度.最后将新建立的模型应用到实际工程项目中,判断综合管廊工程项目运维阶段的风险排序,并给出相应的策略与风险管理的侧重点,为类似工程运维提供参考.     

35 kV双回馈电系统正常运行数字实时仿真

应用多模块耦合算法 ,建立了 35kV双回馈电系统正常运行数字仿真的多模块数学模型 ,并在已知同步发电机与综合负载模型的基础上 ,进一步提出了适合于该电力传输系统数字实时仿真的多模块耦合模型 ,在高性能的PC机系统上以 10 0 μs的仿真步长实现了其相应的数字实时仿真 .系统实时运行的结果表明 ,所提出的模型和选用的数字积分方法是正确的 ,能够满足实时仿真系统的要求 .     

预制装配式波纹钢综合管廊承载性能现场试验研究

为了检验新型预制装配式波纹钢结构综合管廊的承载性能,采用新型光纤传感技术和全站仪开展了方拱形双舱综合管廊现场试验,对回填过程中极限载荷作用下各板片的应变应力、接缝螺栓应力、结构变形及沉降、渗漏水状态进行了实时监测与分析.试验结果表明:波纹钢结构综合管廊承载力高,当覆土厚度达到设计值3倍时结构仍未被破坏;增加覆土厚度将引...