车荷载作用下浅埋管道性能的数值分析.pdf

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1、车荷载作用下浅埋管道性能的数值分析NumericalAnalysisofPerformanceofBuriedPipesSubjectedtoWheelLoading【资助项目：国家自然科学基金项目(No．40702049)、安徽省优秀青年科技基金项目(No．08040106830)】导师及职称2011年3月20日硕独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盒胆王些盍堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

2、献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：啦卅，签字日期：厉，，年鳓2扫学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金肥王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印佴孑r磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金理互些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)签字日期：加『『年q月z乞日卅学位论文作者毕业后去向：饧之T作单位：通讯地址：熟签名：}签字日期：勿／年∥月己妇电话；，5弓易幻a≯?pcfI邮编：车荷载作用下浅埋管道性能的数摘要车

3、辆荷载是埋设在路面下的管道所承受的主要荷载之一，随着经济与交通运输业的快速发展，由车辆荷载引起的埋地管道的失效与破坏问题已引起人们更多的重视，故研究车荷载作用下，浅埋地管道结构的受力与变形特性对确保浅埋管道的合理设计和安全运行意义重大。论文应用有限差分法数值模拟分析了车荷载下不同埋深、不同管径混凝土管的变形和应力分布规律，探讨了车荷载作用的管道破坏机理，获得主要结论有：1)浅埋管道的变形性状在车荷载条件下，对相同管径的管道变形和应力随着埋深有增大趋势；对相同埋深下，则随着管径减小而越大。2)自重条件下，相对管道中心处土体的水平位移最大；车荷载下浅埋管道上部土体沉降大，并一定范围内随距离管道越远

4、而增大，随后递减。3)自重条件下，管周及下部土体垂直应力较大，而车荷载条件下，则为管道上部土体应力大，且随离管道越远递减。自重应力下管道中心处土体水平应力最大，而车荷载下，管道上部水平应力最大，在一定范围内离誉j道越远应力变化越大。车荷载条件下最大Mises力随着管径增大而变小。4)对处于车流量较大、车速较快和承载较大的路面，为确保管道运行的稳定性和安全性，建议实际工程应埋设在避开车行道的地方并采用管径适中的结构形式，埋深适中进行施工。论文研究结论对车荷载下混凝土管的合理设计具有重要参考价值。关键词：有限差分；变形；车辆荷载；管道；数值模拟NumericalAnalysisofPerforma

5、nceofBuriedPipesSubjectedtoWheelLoadingABSTRACTWheelloadisoneofthemainloadtypesofburiedpipes．Withtherapiddevelopmentofeconomyandtransportindustry,thefailureanddamageissuesofburiedpipesduetowheelloadarousedmoreattention．Toensuretherationaldesignandsafeoperationofpipesystem，theanalysisofforceanddeform

6、ationofburiedpipesstructuresubjcotedtowheelloadingisofgreatsignificance．Basedona3Dfinitedifferencemethod，numericalsimulationmodelsofdifferentburieddepth,ordifferentdiametersubjectedtowheelloadingwerecarriedouttodiscusstheprinciplesofdeformationandforcedistributionofpipesystem，andfurtherinvestigatedt

7、hefailuremechanismofburiedpipes．Themainconclusionsweredrawnasthefollowing：(1)Whensubjectedtowheelloadingforpipesofsamediameter,thegreatertheburieddepth,thegreaterthedisplacementandstresswere．Thesmalle