文档介绍：河北理工大学
硕士学位论文
埋地管道土-管-内流耦合振动研究
姓名:郝婷玥
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:陈贵清;王兴国
20070401
捅要管道作为物流输送的一种有效手段,在现代化生产和人民生活中起着重要作用,是继公路、铁路、水运、航空之后的第五大运输方式。埋地管道埋设在土层中,受管道周围土壤的约束,其响应问题不仅包括管道与流体之间的相互作用,,开展埋地输流管道振动模型及动力响应的研究,并考虑地震激励的作用,对社会发展、工程建设和人民生活都具有重要意义。采用地基粱模型进行计算,,采用ㄇ蟮霉艿涝诓煌支承条件下的临界流速和固有频率,并计算了管道的固有频率和临界流速的动态响应。借助语言进行编程计算和分析,得到输送流体管道的固有频率随着流速的提高而降低,,将地震激励按照随机波和简谐波分别输入到运动方程中。利用弹性时程分析法,对管道单元进行动力时程分析并编制程序,得到管道中点的位移响应和加速度响应。考虑了土参数、管道参数、地震动参数,,随着土质由软变硬,管道的位移响应越小;在同样的场地土条件下,管道的震害率随地震烈度的增加而增加,随地震入射角的增大而减小。图表蝜关键词;埋地管道;流固耦合;管土相互作用;振动;地震激励分类号:摘
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导师签名:世匿,墨兰圈日期:三竺年竺月王日签名:盘建塑签名:稚嬉竭独创性说明关于论文使用授权的说明日期:竺望年律先即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学制手段保存论文。本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,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的研究成果,也不包含为获得河北理工大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表本人完全了解河北理工大学有关保留、使用学位论文的规定,校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ裱斯娑示了谢意。
言引随着我国工业的迅速发展,埋地管道系统已经越来越广泛地应用于许多领域,如城市供水的长距离管线、大规模的集中供暖系统、大型油田的长距离输油管线、核电站中的水循环系统等。这些管道系统对国民经济以及人民生活都起着十分重要的作用,因而被称为。生命线工程”.埋地管道埋设在土层中,受管道周围土壤的约束,其响应问题不仅包括管道与流体之闯的相互作用,还包括管道和周围土体之间的相互作用,目前已经可以较好地研究管土之间的相互作用问题,,,探讨相关物理参数对其的影响,是一个亟待解决的问题。与地上管道相比,埋地管道通常分布的范围广,不可避免的涉及各种场地,在地震中极易遭受破坏,造成系统故障和中断,并有可能产生各种次生灾害,给人民的生活和生命财产带来严重危害。为了减少地震作用对输流管道工程造成的破坏,确保生命线工程的安全和防止次生灾害的产生,开展在地震激励下埋地输流管道的响应研究,为输流管道的动力设计提供必要的理论基础,有着十分重要的意义。目前国内外对这方面的研究很少,它涉及到非线性振动、流体力学、土动力学、结构动力学、抗震工程学理论等,同时涉及非线性、流固耦合、接触面、地震随机波等众多前沿性的研究课题,其影响因素多而复杂,。究.
髀理地管道在现代化生产和人民生活中占有重要地位,并在给水、输油、排水等各个方面得到广泛的应用,成为现代化工业生产和城镇生活的大动脉,是重要的生命线工程,所以保证管道输送的安全是十分必要的。据统计,即使在发达国家,每年由于管道振动所带来的经济损失是巨大的。据专家估计,工业十分发达的美国,过去因为管道振动而造成的经济损失,每年同样也达到了诿涝R陨稀埋地管道覆盖的区域很广,各地区地质条件和场地特征差别较大,穿越情况复杂。对于一些不良场地,如可能发生液化、滑坡甚至活断层经过的场地,埋地管道也必须通过。另外,由于埋地管道的相对隐蔽性,其在服役过程中腐蚀和局部破损难以检查和及时修复。这样,在地震发生时,埋地管道的表现相当脆弱,