无补偿直埋供热管道固定墩设计探讨

供热管道无补偿直埋敷设冷安装施工中、固定墩的设置最关键的单位工程。本文探讨了土层冻深与管道推力的关系，融化土层应的变化，等与固定墩设计的有关问题。     

无补偿冷安装直埋供热管道固定墩设计几个问题的分析

分析了无补偿冷安装直埋供热管道固定墩地耐力、管道轴向推力，固定墩受力等问题。     

埋地管道弯头附近固定墩所受推力有限元分析

采用有限元法分析埋地管道弯头附近固定墩受力情况，建立了管道—土—固定墩相互作用模型。通过计算不同弯头夹角、土壤参数、弯头曲率半径下管道的轴向内力，对工程上原有的固定墩所受推力计算提出了改进，可供管道设计者参考。     

有关城市地下综合管廊结构设计经验

本文对城市地下综合管廊和供热管道直埋敷设固定墩设计中经常遇到的具体问题及解决方法进行论述，实用性较强，对于地下综合管廊及直埋热力管道设计具有可参考性。     

直埋管道固定墩结构探讨

随着管道直埋技术的成熟,管道直埋已在全国范围普及．直埋具有许多优点,如施工速度快．占地小,投资低等．但是大直径管道推力通常很大,固定墩的设计形式,将直接影响到工程造价和安全运行．分析了固定墩的受力状态,对其设计方法进行了一些探讨．     

高压大口径油气管道跨长计算

基于几何非线性,考虑当量轴向力(S₀)对管道挠曲的影响,提出了有或无固定墩单跨无补偿器管道强度计算方程。有固定墩跨越管道的设计计算是显式的。对于无固定墩两端埋地跨越管道,认为埋地管道的横向反力和轴向摩擦力分别与其横、轴向位移成正比,内力和变形计算最终可归结为两个非线性方程的求解,管道的自振固有频率可由特征方程数值解求得。提出了S₀为压力或拉力的显式判别式。并区分S₀为压力、零、拉力,列出内力、挠度、频率计算方程。介绍了静强度验算和动力设计的方法,给出了算例。     

水平隧道管道固定墩推力虚功原理解答及应用

建立进出洞口处设置固定墩的水平隧道管道超静定结构力学计算模型,在求解基本假设的前提下,提出隧道管道"驻点"的概念,同时考虑隧道管道弯头处节点位移变形协调条件,采用虚功原理对隧道管道固定墩推力进行理论分析,得出考虑管墩摩擦和不考虑管墩摩擦情况下的解析计算公式.应用此解析公式和4套管道有限元分析软件(Ansys,Autopipe,Algor,CaesarⅡ),对西气东输二线管道工程X80钢级、管径1 219 mm的隧道管道固定墩推力进行计算分析.结果表明,固定墩推力随着管径、壁厚的增加而增大,其关系近似呈线性;解析解和有限元计算结果吻合较好,其最大相对计算误差仅为4.2%,说明解析公式计算结果可以满足工程需要,验证了分析结果的正确性.     

集中供热管网中直埋蒸汽管道的设计

本文结合工程实际论述直埋蒸汽管网设计中几个方面的问题，包括：将管网合理的划分管段；管网热补偿的设计；合理布置管网的疏水点；合理的设计管道的埋深；固定墩的设计及钢外套管的应力计算；管件的设置等。设计的合理是工程成功的前提保证。     

锚固墩的推力和位移分析

在热油气长输管道系中,为了限制热胀位移,保护弯头及泵站等安全运转,往往安装锚固墩。锚固墩所受推力究竟多大,尚未见到理论分析。有些管道设计单位,曾按照锚死直管自由端时所需承受的推力,来设计锚固墩,实践表明,这是过于保守的。后来又按经验多次减少设计推力,但无可靠的理论根据。 本文只分析水平埋地管道系中,弯头附近锚固墩的位移及其所受推力。给出了位移计算公式及推力计算公式,可供管道设计单位作为参考。文中考虑了温差、内压,及封头力等多种影响。     

长输管线中直管跨越管道的力学分析

将埋地管线直管跨越管道的悬空段简化为大挠度梁,且考虑几何非线性,将埋地段看成有限长梁,考虑土壤纵向抗力的物理非线性,研究了固定墩位置、管道温差、跨长、自重及防腐层厚度变化对挠度、弯矩、应力的影响以及挠度、弯矩、应力在跨长方向的分布情况。结果表明:随着固定墩到悬空段距离的增加,固定墩处弯矩从小于跨中弯矩向大于跨中弯矩变化,跨中挠度在跨度为5~10 m时迅速增加,随后趋于稳定。     

黄土地区载体桩的应用

结合西安黄土地区载体桩工程实例,介绍了载体桩的设计、施工及质量检测过程。得出与同类的沉管灌注桩和预应力管桩相比,只要采取合理的施工工艺,选择可靠的桩端持力层,就可节省造价20%—30%左右。     

利用热管的新型水平埋管技术

地源热泵水平埋管占地面积过大一直是难以解决的问题，根据热管高效的传热特性，提出利用热管技术强化地源热泵水平埋管与深层土壤的换热效能，减少水平埋管的占地面积．根据埋管工作的温度范围，设计选择耐腐蚀的不锈钢式热管，并通过理论计算，得到热管长度与占地面积的关系．在理论可行性基础之上进行应用可行性分析，方案在保证换热量的条件下能够节省占地47％。     

粘弹性输流管道混沌运动的多模态分析

讨论了两端固支输流管在其基础简谐运动激励下的稳定性及混沌运动·考虑管道变形的非线性因素 ,推导了管道的非线性运动方程 ,运用Melnikov方法确定了管道系统发生混沌运动的激励振幅临界值 ,同时还利用分岔图等数值模拟方法分别对单、双模态下系统的运动形态进行了研究 ,并将不同模态下的结果进行了比较·结果表明 ,高阶模态对单模态位移具有定量的补充 ,但不会改变系统动态行为的基本特性·     

柴油机燃油喷射系统的数值模拟及计算结果分析

建立了柴油机燃油喷射系统数学模型，包括喷油泵端、喷油器端和高压油管三个子模型，在计算中对燃油压缩性系数的计算公式作了适当的修正；在分析高压油管内部流动特征的基础上，建立了流动的控制方程，并推导了变密度情况下的特征线计算公式；同时认为高压油管内压力波传播速度非定常，较为详细地考虑和分析了各影响因素及其简化方法，并着重对计算结果进行了深入的分析，为进一步精确地描述燃油喷射系统工作机理提供了依据。     

下卧碎石层对静压管桩挤土效应的影响

利用通用有限元软件ABAQUS分析软土地基下卧碎石层对静压管桩挤土效应和承载力的影响,并探讨管桩不同贯入深度时地表竖向隆起、地基土体水平位移、桩周土体和桩身应力的变化规律.结果表明:静压管桩施工导致桩周附近地表隆起,随着离开桩周的距离增大,地表隆起效应迅速减弱;静压管桩使桩周土体产生显著的水平挤压效应,静压管桩施工至下卧碎石层时,碎石区域中的位移效应明显小于桩周土体为软土时的位移效应;以碎石层为持力层,可显著提高管桩的承载力.     

铁路顶管施工中路基面沉降的研究

分析了现行铁路顶管施工中的不足之处 ,将有限元方法引入到铁路顶管施工中路基面沉降的计算 ,并针对铁路路基 ,考虑列车荷载建立三维路基有限元计算模型 ,最后用算例加以证明 ,并得出一些结论 ,这些结论对铁路顶管的施工和设计都具有一定的意义     

管幕箱涵顶进施工中地表变形监测及有限元模拟

上海市中环线虹许路-北虹路地下立交隧道工程采用了管幕施工与箱涵顶进相结合的施工方法.管幕箱涵顶进法是一种在软土中修建地下建筑物的新型暗挖技术,先用微型顶管技术在拟建的地下通道建筑物四周顶入钢管,然后将钢管间用锁口连接并注入防水材料构成防水地下空间,最后在拟建的地下通道空间内,采用软土开挖和预制箱涵顶进同步进行施工.箱涵顶进过程非常复杂,容易引起地表变形.结合实测数据研究超长大断面管幕箱涵顶进过程中地表变形的特征,得到一些与我国常规暗挖施工所不同的新规律,建立了能够考虑网格前管幕土欠挖、超挖施工工况的三维有限元模型,实现了箱涵顶进过程及其他地表变形的模拟,计算结果与实测地表变形较吻合.     

带翼缘板圆钢管顶进过程地表变形研究

采用带翼缘板圆钢管顶进形成地下管幕支护空间,相比传统的顶管工法具有诸多优点,已被用于建造城市地下空间.但由于翼缘板的存在,导致管周土压力分布复杂,顶进引起的地表变形与圆形顶管差异较大.基于此,在带翼缘板圆钢管管周土压力作用机理研究基础上,采用弹性力学Mindlin解推导出带翼缘板圆钢管顶进过程管周摩擦力引起的地表变形计算公式.基于沈阳地铁九号线奥体中心站暗挖段带翼缘板圆钢管顶进工程,采用Midas有限元分析软件对带翼缘板圆钢管顶进过程进行数值模拟计算.得出带翼缘板圆钢管顶进过程中,横截面地表变形呈“U”型沉降槽,纵截面监测点地表变形随顶管扰动逐渐增大,顶进截面超过监测面一节管长后地表变形趋于稳定;并分析了不同土体黏聚力、内摩擦角对顶进过程地表变形的影响.     

考虑土-结构动力相互作用的高层建筑地震响应分析

随着新版建筑抗震设计规范的出台,建筑物抗震设计要求也日益提高.在以往的高层建筑地震响应分析中,由于计算技术上的困难和经济上的约束,大多数时候工程师们都采用了固定基底假设.这样做对于建立在刚性比较大的地基上的结构,由于相互作用不是很明显,还是可以接受的,但是对于建立在软弱地基上的结构,由于相互作用比较强烈,在计算中是应该...     

软弱地层开挖荷载引起管棚内力敏感度分析

为了解管棚直径对管棚作用效果的影响，针对软弱地层浅埋暗挖法施工中管棚分析模型，采用解析法推导了单开挖步序地层释放荷载引起管棚内力对管棚惯性矩的敏感度分析方程．就我国常用的管棚直径情况，对内力敏感度及其主要影响因素进行了分析．分析表明：管棚直径从79mm到108mm范围内，为内力敏感度急剧变化范围，在该范围内，管棚直径的提高对于管棚内力影响较为显著；直径108mm以上，管棚直径改变对于内力敏感度影响相对较小；超过159mm直径，对于内力敏感度几乎没有影响,棚架体系中，作为刚度较大的支护条件改变对内力敏感度影响相对较大．