埋地HDPE管道的受力響應(yīng)與加筋保護(hù)

第1章 緒論1
1.1 HDPE 管道及其應(yīng)用    1
1.2 HDPE 管道國內(nèi)外研究現(xiàn)狀    3
1.2.1 上覆土作用下管土相互作用    3
1.2.2 地基不均勻沉降下管土相互作用    7
1.2.3 土工合成材料對埋地管道的保護(hù)    13
1.2.4 柔性埋地管道接頭的力學(xué)性能    14
1.3 HDPE 管道現(xiàn)有研究總結(jié)與分析    18
1.4 本書主要內(nèi)容    19
第2章 施工過程中埋地HDPE 管道的受力變形特征22
2.1 概述    22
2.2 現(xiàn)場試驗(yàn)    23
2.2.1 試驗(yàn)現(xiàn)場條件    23
2.2.2 試驗(yàn)材料    24
2.2.3 試驗(yàn)方案    24
2.3 數(shù)值模擬    26
2.3.1 數(shù)值模型的建立    26
2.3.2 數(shù)值參數(shù)敏感性分析    29
2.4 現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果及分析    31
2.4.1 土壓力    31
2.4.2 管頂土壓力現(xiàn)有規(guī)范計(jì)算值與現(xiàn)場實(shí)測值的對比    35
2.4.3 管道豎向和水平向撓曲變形    37
2.4.4 管道撓曲變形現(xiàn)有方法計(jì)算值與現(xiàn)場實(shí)測值的對比    38
2.5 數(shù)值模擬結(jié)果及分析    41
2.5.1 數(shù)值模型的驗(yàn)證    41
2.5.2 管道頂部和側(cè)向土壓力    44
2.5.3 管道在填土高度小于其直徑時(shí)的豎向和水平向撓曲變形    52
2.5.4 管道在填土高度大于其直徑時(shí)的豎向和水平向撓曲變形    60
2.6 本章小結(jié)    67
第3章 埋地HDPE 管道在地基局部不均勻沉降下的力學(xué)響應(yīng)69
3.1 概述    69
3.2 模型試驗(yàn)材料及方案    70
3.2.1 模型試驗(yàn)箱    70
3.2.2 試驗(yàn)材料    70
3.2.3 試驗(yàn)方案    71
3.3 模型試驗(yàn)結(jié)果及分析    75
3.3.1 沒有埋設(shè)管道時(shí)土體自身的沉降變形    75
3.3.2 試驗(yàn)管道的豎向變形    79
3.3.3 填土表面的沉降位移    85
3.3.4 土壓力的變化    87
3.3.5 考慮“三向土拱效應(yīng)”的管道上覆土壓力計(jì)算方法    94
3.3.6 “三向土拱土壓力計(jì)算方法” 計(jì)算值與試驗(yàn)實(shí)測值的對比    99
3.4 本章小結(jié)    103
第4章 土工合成材料對埋地HDPE 管道在地基局部不均勻沉降下的加筋保護(hù)105
4.1 概述    105
4.2 模型試驗(yàn)材料及方案    106
4.2.1 試驗(yàn)材料    106
4.2.2 試驗(yàn)方案    106
4.3 數(shù)值模擬    110
4.3.1 數(shù)值模型的建立    110
4.3.2 數(shù)值建模的參數(shù)敏感性分析    112
4.4 模型試驗(yàn)結(jié)果及分析    114
4.4.1 試驗(yàn)管道的豎向變形    114
4.4.2 填土表面的沉降位移    117
4.4.3 土壓力的變化    119
4.4.4 管道環(huán)向應(yīng)變的變化    121
4.5 數(shù)值模擬結(jié)果及分析    125
4.5.1 數(shù)值模型的驗(yàn)證    125
4.5.2 管道豎向撓曲變形    127
4.6 本章小結(jié)    136
第5章 埋地HDPE 管道在斷層引發(fā)地基錯(cuò)動(dòng)下的力學(xué)響應(yīng)138
5.1 概述    138
5.2 模型試驗(yàn)材料及方案    139
5.2.1 模型試驗(yàn)箱    139
5.2.2 試驗(yàn)材料    140
5.2.3 試驗(yàn)方案    141
5.3 模型試驗(yàn)結(jié)果及分析    145
5.3.1 管道“四點(diǎn)彎曲” 試驗(yàn)結(jié)果    145
5.3.2 模型箱試驗(yàn)結(jié)果    147
5.3.3 模型箱試驗(yàn)結(jié)果討論    155
5.4 本章小結(jié)    157
第6章 HDPE 管道接頭在斷層引發(fā)地基錯(cuò)動(dòng)下的力學(xué)響應(yīng)159
6.1 概述    159
6.2 模型試驗(yàn)材料及方案    160
6.2.1 試驗(yàn)材料    160
6.2.2 試驗(yàn)方案    161
6.3 模型試驗(yàn)結(jié)果及分析    167
6.3.1 第1 組模型試驗(yàn)結(jié)果    167
6.3.2 第2 組模型試驗(yàn)結(jié)果    175
6.3.3 管道接頭開裂破壞時(shí)的轉(zhuǎn)角和剪切位移    176
6.3.4 管道接頭處的剪力計(jì)算    177
6.4 本章小結(jié)    181
第7章 結(jié)論與展望183
7.1 本書主要成果及特點(diǎn)    183
7.2 未來研究方向展望    186
附錄 187
附錄A 文中主要參數(shù)符號(hào)含義    187
附錄B“三向土拱土壓力計(jì)算方法”的算法流程圖    190
附錄C“三向土拱土壓力計(jì)算方法”的假定條件    191
附錄D 土工布對管道加筋保護(hù)的部分?jǐn)?shù)值模擬結(jié)果    194
附錄E 土工合成材料對管道加筋保護(hù)方法的流程圖    211
參考文獻(xiàn) 212