地下管道屈曲穩(wěn)定研究.pdf

1、地下管道在全世界的經(jīng)濟建設和日常生活中發(fā)揮了巨大的作用。很多建于上世紀六、七十年代的地下污水管道進入了服役后期，出現(xiàn)了不同程度的破損，嚴重的都已經(jīng)發(fā)生了漏水問題，以至于管道不能夠繼續(xù)使用。國內(nèi)外通用的一種比較經(jīng)濟、有效的方法是在剛性管道內(nèi)部施加一層柔性襯砌，這樣就能在不開挖上部土體的情況下，對原有的管道進行修復，節(jié)約了大量的人力和物力成本。由于主管的滲漏，柔性襯砌在使用過程中，受到外部水壓力的作用，在埋深較深時容易發(fā)生屈曲，進而使管道失

2、去承載能力，導致整條管道失穩(wěn)，由此將造成重大的經(jīng)濟損失?？梢姡_展柔性襯砌的屈曲分析以及失穩(wěn)機理研究具有重要的工程意義。
　　 本文對剛性管道內(nèi)柔性襯砌屈曲的研究現(xiàn)狀進行了回顧，對屈曲機理、屈曲的模態(tài)分析、屈曲的數(shù)值模擬方面進行了總結(jié)歸納，著重介紹了不均勻厚度的柔性襯砌在均勻外壓下的屈曲分析。主要的工作概述為以下幾個方面：
　　 (1)運用最小勢能原理和薄殼理論，在平面應變狀態(tài)下，推導出了不均勻厚度的柔性襯砌在均勻外壓下

3、的臨界彈性屈曲壓力的解析公式，本解析公式在襯砌厚度不變時，可蛻化為Glock(1977)的經(jīng)典解析解。
　　 (2)運用工程上大型的通用有限元軟件ABAQUS，對本文提出的解析公式進行了二維有限元的數(shù)值驗證。結(jié)果表明：數(shù)值解能夠和解析解完美的吻合，從而證明了解析解的合理性。
　　 (3)采用三維有限元方法，分析了嵌于剛性體中的變厚度的薄壁襯砌的局部屈曲問題，并對影響臨界屈曲壓力的因素進行了參數(shù)分析。
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