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横穿状态下滑坡对管道推力的计算 被引量:34
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作者 郝建斌 刘建平 +4 位作者 荆宏远 张合印 沈飞军 佟昊林 刘黎明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1093-1097,共5页
滑坡是长输油气管道主要的地质灾害风险之一,滑坡对管道的推力计算是滑坡灾害风险定量评价的重要内容。针对管道横穿均质土滑坡的情况,在对滑坡与管道相互作用过程分析的基础上,利用极限平衡法推导了横穿敷设情况下滑坡对管道推力的计... 滑坡是长输油气管道主要的地质灾害风险之一,滑坡对管道的推力计算是滑坡灾害风险定量评价的重要内容。针对管道横穿均质土滑坡的情况,在对滑坡与管道相互作用过程分析的基础上,利用极限平衡法推导了横穿敷设情况下滑坡对管道推力的计算方法,并利用数值模拟验证了该计算方法的合理性。结合实际案例,进一步分析了管道埋深、直径和滑坡土体内摩擦角、黏聚力、容重等因素对推力的影响,并计算了滑坡推挤导致的管道附加应力。结果表明,管道直径、埋深和滑坡体土体性质是影响推力大小的主要因素;管道能承受的滑坡推力很小,应对滑坡灾害予以足够的重视。 展开更多
关键词 油气管道 横穿敷设 滑坡 推力 应力
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横向滑坡对管道的影响试验 被引量:28
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作者 林冬 雷宇 +4 位作者 许可方 黄润秋 朱勇 罗敏 陶宏伟 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期728-732,共5页
滑坡灾害在油气管道沿线时有发生,严重危及管道的完整性。目前滑坡对管道影响的实验研究以小比例模型实验居多,实验方法本身存在着管道相似材料制作困难和模型畸变等问题。采用人工堆积的方法构建了埋设219mm口径管道的全尺寸土质滑坡模... 滑坡灾害在油气管道沿线时有发生,严重危及管道的完整性。目前滑坡对管道影响的实验研究以小比例模型实验居多,实验方法本身存在着管道相似材料制作困难和模型畸变等问题。采用人工堆积的方法构建了埋设219mm口径管道的全尺寸土质滑坡模型,进行了滑坡对管道力学影响试验。采用前缘开挖及后缘注水的方式诱发坡体滑动,利用测斜仪和应变计监测滑坡体的变形以及管道的变形和应力。结果表明,边坡前缘临空条件和地下水条件是影响管道滑坡稳定性的关键因素。管道在下滑力的作用下出现了明显的变形,主要的破坏方式为梁式弯曲,应力最大点位于滑坡宽度中心和滑坡左右边界处。 展开更多
关键词 横向滑坡 油气管道 模型试验 应力 变形
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横向滑坡作用下埋地管道力学响应分析 被引量:10
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作者 尚玉杰 王殿龙 +3 位作者 闫生栋 王荣有 高鹏 张家铭 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第1期155-161,共7页
在Winkler假设的基础上,基于滑坡推力横向分布模型建立了埋地管道在横向滑坡作用下管-土相互作用的力学模型,利用滑坡体内与滑坡体外管道的变形协调性,通过求解埋地管道的弯曲微分方程,得到了埋地管道的挠度、转角、弯矩和剪力的解析解... 在Winkler假设的基础上,基于滑坡推力横向分布模型建立了埋地管道在横向滑坡作用下管-土相互作用的力学模型,利用滑坡体内与滑坡体外管道的变形协调性,通过求解埋地管道的弯曲微分方程,得到了埋地管道的挠度、转角、弯矩和剪力的解析解。通过算例,编程计算得到了埋地管道内力和变形的分布曲线,由分布曲线可以看出滑坡边界和滑坡体中间位置是埋地管道最容易发生破坏的位置。选取主滑断面处剩余下滑力P0、管道径厚比D/t以及滑坡宽度L三个影响因素,利用控制变量法分析了各因素对埋地管道受力和变形的影响。结果表明:主滑断面处剩余下滑力和滑坡宽度的增大会使埋地管道的挠度、弯矩和剪力增大,因此在潜在滑坡区应尽量使用小管径、厚管壁的管道,并加强监测,以降低滑坡对管道运营造成的危害。 展开更多
关键词 横向滑坡 埋地管道 内力 变形协调性 影响因素
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滑坡条件下埋地管道的应力分析 被引量:9
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作者 焦中良 谷海威 +1 位作者 郭杰 刘勇 《煤气与热力》 2014年第12期11-16,共6页
根据滑坡体与埋地管道的管-土作用原理,提出横向滑坡和纵向滑坡条件下管道外载的计算方法,基于壳单元和土弹簧单元,建立两种工况下管道的有限元计算模型。管道受拉压作用而存在三个应力集中区,分别处于两端和中部。除滑坡规模等常规因素... 根据滑坡体与埋地管道的管-土作用原理,提出横向滑坡和纵向滑坡条件下管道外载的计算方法,基于壳单元和土弹簧单元,建立两种工况下管道的有限元计算模型。管道受拉压作用而存在三个应力集中区,分别处于两端和中部。除滑坡规模等常规因素外,横向滑坡两侧场地土体性质对管道的受力和变形有明显影响。 展开更多
关键词 埋地管道 纵向滑坡 横向滑坡 有限元方法 应力分析
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西气东输甘-陕-晋段滑坡对管道的破坏特点 被引量:6
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作者 席莎 文宝萍 《人民长江》 北大核心 2018年第2期62-68,共7页
西气东输干线甘-陕-晋段是我国油气管道中遭受滑坡危害最严重的地段之一。自2002年以来,该段至少发生了32起危害或严重威胁管道安全的滑坡事件。基于32处滑坡灾害数据,分析了滑坡作用下管道的变形破坏特点与管道展布方向和滑坡轴向的关... 西气东输干线甘-陕-晋段是我国油气管道中遭受滑坡危害最严重的地段之一。自2002年以来,该段至少发生了32起危害或严重威胁管道安全的滑坡事件。基于32处滑坡灾害数据,分析了滑坡作用下管道的变形破坏特点与管道展布方向和滑坡轴向的关系以及与滑坡发育特征的关系。研究发现:管道变形破坏程度与管道展布方向和滑坡轴向有直接关系,与滑坡岩土类型无对应关系,与滑坡规模正相关。滑体厚度对纵向滑坡中管道变形破坏无明显影响,对横向滑坡中管道变形破坏作用显著。针对管道沿线滑坡,设计时应以避绕为优先原则,避无可避时应采取排水、抗滑支挡、减重反压等方式提高坡体稳定性;建设阶段应分段施工减少对坡体的扰动;运营阶段,可在管侧增加抗滑桩或固定支墩、开挖隔力沟、更换管沟回填材料等方式降低管道周围土压力及约束强度。建议开展坡体变形及管道应变监测,便于及时采取工程措施防止滑坡发生或管道应力过度集中。 展开更多
关键词 管道变形破坏 纵向滑坡 横向滑坡 斜向滑坡 防治措施 西气东输
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Safety Length Simulation of Natural Gas Pipeline Subjected to Transverse Landslide 被引量:1
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作者 Guizhi Li Peng Zhang +2 位作者 Zhixiang Li Zunhai Ke Gengxin Wu 《World Journal of Engineering and Technology》 2023年第1期67-80,共14页
The safety of natural gas pipeline is often severely threatened by the transverse landslide. At home and abroad, it is the first time to study the safe length of the pipeline when affected by landslide, and take ... The safety of natural gas pipeline is often severely threatened by the transverse landslide. At home and abroad, it is the first time to study the safe length of the pipeline when affected by landslide, and take the safe length of the pipeline as an engineering practical index. Therefore, it is of great significance to study the influence of transverse landslide affecting the safety of natural gas pipeline when a certain length of pipeline is thrusted, and to establish practical index and simulation method for prediction and prevention of the landslide hazards to gas pipeline. Based on the current research results, this study could be divided into three steps: First of all, with the help of ANSYS finite element software, the model of transverse landslide acting on the gas pipeline can be set up, then the length value of gas pipeline safely withstanding transverse landslide can be calculated;Secondly, using the strength reduction method, which is commonly used in the research of landslide stability, can establish three-dimensional model of the landslide and pipes in the ABAQUS finite element software, next, under the same landslide pushed length, the calculation results will be obtained;Finally, to draw reliable conclusions, all calculated results of the former two methods will be linked to synthetically and comparatively analyze, then the length value of common X80 gas pipeline safely bearing transverse landslide can be got. All results can provide some references for engineering and design. 展开更多
关键词 transverse landslide Gas Pipeline Finite Elements Simulation Strength Reduction Method
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横向滑坡作用下埋地管道轴向应力研究
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作者 李玉坤 杨澳 +2 位作者 王龙升 周鹏 裴晨亮 《管道技术与设备》 CAS 2024年第2期1-9,共9页
山区敷设的埋地管道经常受山地滑坡尤其是横向滑坡的影响,会造成埋地管道变形、破裂等,不利于管道的安全运行。文中对横向滑坡作用下管道的轴向应力进行研究,选择非线性接触模型进行有限元分析,改变管周土壤粘聚力、泊松比、内压、径厚... 山区敷设的埋地管道经常受山地滑坡尤其是横向滑坡的影响,会造成埋地管道变形、破裂等,不利于管道的安全运行。文中对横向滑坡作用下管道的轴向应力进行研究,选择非线性接触模型进行有限元分析,改变管周土壤粘聚力、泊松比、内压、径厚比进行有限元计算。结果表明:滑坡位移中部、边缘处应力集中且滑坡位移边缘管道3点方向受压、9点方向受拉,滑坡位移中部管道3点方向受拉、9点方向受压。通过分析管道轴向应力的变化曲线,归纳管道轴向应力的变化公式,为管道的防护提供理论参考。 展开更多
关键词 埋地管道 横向滑坡 有限元分析 轴向应力
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横向滑坡作用下管道裂纹力学影响因素分析
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作者 徐建 马廷霞 +1 位作者 潘玉林 王琳 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期270-276,共7页
地质灾害和管体缺陷是油气管道安全运行的两大风险,山体滑坡是长输油气管道常见的一种地质灾害,裂纹是管道运行中难以发现却时有发生的管体缺陷之一。当穿越滑坡区的管道遭遇管体裂纹时,多重载荷的作用可能导致管体裂纹加剧甚至断裂失... 地质灾害和管体缺陷是油气管道安全运行的两大风险,山体滑坡是长输油气管道常见的一种地质灾害,裂纹是管道运行中难以发现却时有发生的管体缺陷之一。当穿越滑坡区的管道遭遇管体裂纹时,多重载荷的作用可能导致管体裂纹加剧甚至断裂失效。基于极限分析设计准则,研究了相关因素对滑坡区管道轴向裂纹的影响,采用有限元法,分析了滑坡宽度、滑坡位移、裂纹位置、裂纹深度比、裂纹形状比以及管道内压对裂纹J积分的影响。结果表明:滑坡宽度越大,J积分越小,滑坡位移越大,J积分越大;裂纹处于12点位置时,其J积分值最大,即轴向裂纹垂直于滑坡面时最危险;裂纹深度比和管道内压的增加均会导致J积分最大值呈指数增加,而裂纹形状比的增加会导致J积分最大值呈线性减小,J积分均在裂纹最深处取得最大值;较大的裂纹深度比会导致裂纹沿深度方向的扩展速度远大于沿长度方向,而较大的裂纹形状比会导致裂纹沿长度方向的扩展速度高于沿深度方向。 展开更多
关键词 横向滑坡 轴向裂纹 有限元 J积分
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横向滑坡下埋地管道力学响应规律及神经网络预测研究
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作者 刘鹏 孙明源 +3 位作者 李玉星 范佳林 黄维和 胡其会 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期105-111,共7页
为研究横向滑坡作用下埋地管道的力学响应,采用自主搭建的埋地管道滑坡试验装置开展不同滑坡范围下的横向滑坡埋地管道力学特性试验,并建立工程尺度的埋地管道滑坡模型,通过改变相关参数开展数值模拟。研究结果表明:大范围横向滑坡下,... 为研究横向滑坡作用下埋地管道的力学响应,采用自主搭建的埋地管道滑坡试验装置开展不同滑坡范围下的横向滑坡埋地管道力学特性试验,并建立工程尺度的埋地管道滑坡模型,通过改变相关参数开展数值模拟。研究结果表明:大范围横向滑坡下,管道最大应力位于管道中部附近,随滑坡范围增加,管道最大应力位置逐渐远离管道中部;通过BP神经网络预测模型得到横向滑坡下埋地管道最大位移、最大轴向拉应变和最大轴向压应变。研究结果可为快速评估横向滑坡下埋地管道安全提供指导。 展开更多
关键词 横向滑坡 埋地管道 数值模拟 BP神经网络
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基于应变准则对管道横向滑坡响应规律的研究
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作者 王黎明 署恒木 黄小光 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第4期556-560,共5页
考虑薄壳的大变形和管土的相互作用,建立埋地管道的管土耦合非线性有限元模型,分析管道在横向滑坡作用下的响应规律,讨论了滑坡宽度、滑坡位移、滑坡角度、管道埋深、管道内压等相关工程参数对分析结果的影响,并应用应变准则对管道进行... 考虑薄壳的大变形和管土的相互作用,建立埋地管道的管土耦合非线性有限元模型,分析管道在横向滑坡作用下的响应规律,讨论了滑坡宽度、滑坡位移、滑坡角度、管道埋深、管道内压等相关工程参数对分析结果的影响,并应用应变准则对管道进行安全评价.结果显示,管道的高应力、应变主要出现在滑坡中间区域及滑坡区与非滑坡区交界处;相同的滑坡位移下,滑坡宽度越小,管道的轴向拉应变越大;滑坡角度越小,管道的轴向拉应变越大;在相同的滑坡规模下,管道轴向拉应变随内压、埋深的增加而不断升高.分析结果可为埋地管道的抗震设计和施工提供参考. 展开更多
关键词 埋地管道 横向滑坡 管土耦合 应变准则
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