盾构下穿非连续管线变形特性及预测方法研究     

史江伟  范燕波  裴伟伟  陈永辉  张显 《岩土力学》2021,(1):143-150

城市地下管线采用承插式接口连接,管线结构的连续性与否取决于接口刚度。然而,现有研究大都假定地下管线为连续结构,忽略了接口转角对管线变形的影响。开展土工离心模型试验和两阶段有限元参数分析,系统研究了盾构下穿不同接口刚度管线的变形特性。发现非连续管线的薄弱接口导致其整体抗弯刚度明显小于连续管线,且接口转动导致非连续管线具有更好的与土体协调变形能力。因此,盾构下穿施工引起的非连续管线沉降明显大于连续管线。非连续管的结构连续性假定将大大低估管线沉降。盾构下穿引起的接口转角与地层损失呈线性关系。基于系统的有限元参数分析,建立了区分相对刚性、柔性管线的无量纲组。针对相对刚性、柔性的非连续管线,分别建立了管节相对长度、管-土相对刚度与接口转角的预测方法,利用离心模型试验结果验证了预测方法的合理性。新方法能有效地预测盾构穿越地下管线的接口转角,研究成果可应用于城市地下管网改造工程。  相似文献   

海底管道裸露与悬跨维护方法研究     

王忆非  亓发庆  徐国强  魏宏伟  阚长宾  任军  边洪村 《海岸工程》2014,(1):37-42

随着辽东湾浅海油气的开发,该海域海底管道的铺设增多。该区域受潮汐、河流等因素影响,海底管道可能出现裸露与悬跨现象,需要人为定期检测与维护。根据辽东湾海南8管道的检测结果,结合海底沉积物、水文等资料,分析了该海区冲刷机制和现今常用的海底管道裸露与悬跨的维护方法在该海域的适用性。  相似文献   

On elastic-plastic collapse of subsea pipelines under external hydrostatic pressure and denting force     

《Applied Ocean Research》2016

This paper presents analytical and numerical researches on the buckling or collapse of offshore pipelines under external hydrostatic pressure. Firstly the case of homogeneous ring model is investigated followed by a detailed study on corroded rings. The elastic-plastic collapse pressure could be treated as the least root of an elementary function. We prove that collapse pressure is a strictly increasing function of mode number in this paper and present some interesting structures of the roots. Partially corroded ring is parametrized by corrosion depth and angle extent. A comprehensive comparison shows that plasticity should not be neglected when the ring is thick-walled. Moreover, a study on large deflection deformation of 3D cylindrical shells quasi-statically dented under constant external pressure is carried out theoretically and numerically. The buckle propagation pressure is shown to be a meaningful value to normalize external pressure. This paper serves to enhance the understanding of destabilizing effect of external pressure mainly applicable and relevant to subsea offshore industry.  相似文献   

大管径定向钻进穿越扩孔泥浆技术参数探讨          下载免费PDF全文

尤伟星  杨威 《探矿工程》2016,43(11):88-91

对于D1219 mm大管径管道定向钻施工,在穿越包含粘土层、砂层、岩层等复杂地层时,需合理确定泥浆排量、扩孔器喷嘴数量等扩孔工艺参数。以举水河定向钻穿越工程为例,针对定向钻施工中泥浆排量不足、扩孔器选型不合理等问题,参考钻井工程中相关公式,验证了定向钻穿越中泥浆排量计算,补充了穿越施工规范中扩孔器喷嘴数量计算公式,并采用代尔夫特方程对定向钻施工中所需最大泥浆压力进行了计算,将计算成果应用到举水河定向钻施工中,为今后类似工程设计施工提供一定的参考。  相似文献   

海洋管道浮拖过程力学分析     

艾志久  刘锋  赵欣  李旭志  刘春全  马海峰 《海洋工程》2007,25(4):88-91

管道施工质量直接关系到海底管道能否长久地安全运行,施工期间各种环境载荷对管道施工质量影响较大,因此,对海洋管道进行应力计算和分析是确保管道施工质量的不可缺少的重要手段。从海洋管道漂浮拖运过程中的受力极限情况入手,应用五弯矩方程,建立管道在拖运过程中的力学分析模型,并开发相应的计算程序,经实例验证,计算结果满足实际应用要求。  相似文献   

考虑轴向荷载和外压影响的非黏结柔性管道骨架层失效分析          下载免费PDF全文

陈严飞  刘昊  曹静  孙伟栋  覃雯琪  阎宇峰  何明畅  宗优 《海洋工程》2022,40(1):125-133

非黏结柔性管道骨架层由不锈钢材料互锁缠绕而成,主要用于抵抗外压防止软管发生压溃失效.骨架层失效是柔性软管故障的最大风险,骨架层失效模式主要分为压溃失效和拉伸失效.采用非线性有限元方法并且考虑几何大变形、材料非线性、接触和摩擦等非线性效应的影响,对"S"型骨架层结构建立三维有限元模型,进行了单外压作用下的压溃失效分析和单一轴向拉力作用下的拉伸失效分析,而后开展轴向拉力和外压载荷组合作用下骨架层压溃失效分析.结果表明轴向拉力会一定程度上降低骨架层压溃承载力,相关结论可以为柔性软管结构设计和完整性评价提供参考.  相似文献   

考虑阻尼海底悬跨段管道的动力特性及允许悬空长度   总被引：8，自引：0，他引：8  

杨新华  郭海燕娄敏 傅强 《海洋工程》2005,23(1):1-5

以海底悬跨段输液管道为研究对象,考虑管道结构阻尼、流体附加阻尼、管内流体流动及管道轴向力和压强的作用,对其进行受力分析,导出管道振动微分方程,进而得到管道动力特性方程。用Hermit插值函数对管道的动力特性方程进行离散得到有限元表达式,采用复模态分析法,求得管道的自振频率。为防止管道发生横向涡激振动,用约化速度作为控制条件,确定管道允许悬空长度。结果表明,管道允许悬空长度随着内流流速、轴向压力和管内压强的增加而减小,随着轴向拉力的增加而加大。  相似文献