文献类型：学位论文

作　　者：黄超

导　　师：杨圆鉴 何沿江

授予单位：重庆科技学院

学科专业：安全工程

授予学位：硕士

学位年度：2022

语　　种：中文

摘　　要：随着城镇化进程的推进，埋地燃气管网区域不断扩大，在重庆等山地城市，埋地管道可能受到崩塌落石等灾害的影响，落石对埋地管道的冲击可能导致其变形甚至破裂，引发管道泄漏事故。为保障埋地燃气管道的安全平稳运行，本文开展了落石冲击作用下埋地燃气管道安全性研究，分析了落石冲击作用下管道的受力状态，通过有限元方法研究了落石半径、落石冲击速度及管道埋深等因素对埋地聚乙烯管道和钢质管道动力响应的影响规律，运用管道极限状态方程分析了落石冲击作用下埋地燃气管道的安全性，提出了埋地燃气管道的落石防护措施并分析其有效性。研究成果能够为埋地燃气管道在可能发生落石区域的安全可靠运行提供理论指导。本文的主要研究内容如下：　　1.分析落石冲击的计算方法、冲击载荷在土体中的传递和落石冲击作用下管道轴向受力和横向受力情况，结合管道的受力状态和管道材料的力学性能，明确落石冲击作用下埋地PE管道和钢质管道的失效准则。　　2.基于ABAQUS软件的显式动力学模块建立落石冲击下埋地PE管道和考虑外防腐层的钢质管道三维动力响应分析模型，分析落石冲击作用下埋地管道的动力响应规律;随着落石半径和冲击速度的增加，PE管道、钢质管道及外防腐层的最大Mises应力呈显著增加趋势，随着管道埋深和壁厚的增加，管道的应力逐渐下降。　　3.基于落石冲击作用下管道的动力响应规律，运用SPSS软件进行埋地管道的正交试验设计和方差分析，确定了对管道最大Mises应力的显著影响因素，进而采用多元回归分析的方法，建立了落石冲击作用下埋地燃气管道多因素极限状态方程以分析管道的安全状态。　　4.在相同的落石冲击作用下，钢质管道的安全性高于PE管道，增加管道的埋深可以显著提�

关 键 词：埋地燃气管道 安全性 可靠性 动力响应 落石冲击  

分 类 号：TU990.3] TU996.7