土體沉降和塌陷引起地下管道變形破壞的試驗模擬研究.pdf

1、近年來土體沉降和塌陷等地質(zhì)災害事故頻繁發(fā)生，這些地質(zhì)災害的發(fā)生常常給城市地下管道系統(tǒng)造成了嚴重的損害，給城市居民的生活帶來了極大的不便。由于目前對于這種地質(zhì)災害現(xiàn)象認識得還不夠全面和深入，從而使得城市的地下管道系統(tǒng)在地質(zhì)災害發(fā)生前后的預防及修復存在諸多不便，往往造成了比較大的安全隱患和經(jīng)濟損失。前人對于這一課題的研究已經(jīng)做了不少的工作，取得了一定的成果，但前人的研究方法主要集中于利用有限元軟件進行計算機模擬研究，由于目前各種計算機模型參

2、數(shù)的不確定性，使得這種研究方法尚處于不成熟的階段。鑒于此，本文通過試驗模擬的方法對土體沉降和塌陷引起地下管道變形破壞這一課題進行了分析研究，得出以下結論:
　　 PE管道的軸向和環(huán)向變形:1、管道各個截面上部和下部的變形隨時間變化的斜率分別大于中上部和中下部，且管道各個截面中部的變形隨時間變化的斜率最小;2、管道中間截面和管道端部截面的變形隨時間變化的斜率均大于管道1/4跨度截面;3、從管道的軸向變形來看，管道1/4跨度截面處基

3、本為軸向受拉變形，整個管道發(fā)生軸向受拉變形的部位多于發(fā)生軸向受壓變形的部位，尤其是在兩端固定的約束下，管子整體的拉伸變形比較明顯;4、一般情況下，管道各個截面的各個部位處的環(huán)向變形與相應位置處的軸向變形的受力變形拉壓狀態(tài)正好是相反的，從管道的環(huán)向變形來看，管道1/4跨度截面處基本為環(huán)向受壓變形，整個管道發(fā)生環(huán)向受壓變形的部位多于發(fā)生環(huán)向受拉變形的部位，尤其是在兩端固定的約束下，管子整體的軸向拉伸變形使得管道截面的縮頸現(xiàn)象比較明顯。

4、>　　 不同壁厚PE管道的變形破壞性能和其變形破壞的時效性:1、PE管道的塑性變形范圍很大而且其撓曲變形恢復能力也很強，但隨著管道壁厚的增加，管道的延展性逐漸減弱，甚至在短時間的荷載作用下也會出現(xiàn)受拉破壞;2、在相同的撓度下，管道的壁厚越大，管道產(chǎn)生的應變越大;3、當管道中部撓度不大于20cm時，管道壁厚的變化對于管道所受荷載與其撓曲變形之間關系的影響很小;當管道中部撓度大于20cm時，管道壁厚的變化對于管道所受荷載與其撓曲變形之間關