爆破振动下埋地天然气管道的动力响应研究建筑与土木工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址日，使用本授权书。 (请在以上方框内打“v”) 学位论文作者签名：刊髓 指导老师繇冲叛 日期：矽jj，歹、／垆 日期：如Lr、j,-、，垆 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： l、现场监测仙女岩隧道施工过程中天然气管道地表振速，并进行总结分析； 2、对比埋地管道抗震分析的方法，分析各自的优缺点； 3、借助ANSYS软件建立埋地管道抗震时程分析的有限元模型，通过检验 模型计算结果真实可信； 4、初步研究爆破振动荷载下埋地天然气管道上应力分布情况，以应力最大 点为监测点分别研究不同内压、不同管土之间摩擦系数和不同管径情况下天然气 管道上的动力响应，通过分析得到上述条件对管道动力响应的影响规律。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得 的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作 了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：到，乎通 日期：仞心，S．f胗 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 埋地管道作为一种安全、经济、高效的运输方式已大量应用于天然气远程运输行 业。随着我国高铁化进程的实施，在进行隧道爆破掘进施工时产生的爆破振动必然会 对临近埋地管道周围的地层产生扰动，给埋地管道的安全运行带来威胁。而天然气管 道一旦发生事故(破裂、爆管或渗漏)，除了管道系统自身的损坏造成的直接损失之外， 还可能引发严重的次生灾害，引起火灾或者爆炸，甚至造成人员伤亡。 在建的西安至成都客运专线仙女岩隧道下穿兰一成．渝埋地天然气管道，在隧道掘进 施工过程中产生的爆破振动可能危及隧道上方埋地天然气管道的安全运行。为确保天 然气管道的安全运行，分析爆破振动对埋地管道的影响程度，本文以隧道减震控制爆 破的实时振动监测为基础，采用数值模拟方法进行爆破振动作用下埋地天然气管道的 动力响应研究，主要分析在不同埋地天然气管道运行工况条件下管道的动应力分布特 征及其变化规律。 隧道施工过程中采用减震控制爆破技术降低爆破产生的振动效应，在进行的27次 现场爆破中，监测到的埋地天然气管道上方地表的振动强度基本上未超过管道安全运 行规定的2cm／s的峰值振动速度要求，保证了天然气管道的安全、正常运行。 通过分析隧道开挖减震控制爆破的地表振动速度波形的特征参数发现，埋地天然 气管道上方地表的爆破地震波具有频率高、衰减快、持续时间短的特点，在与爆破中 心相距40--60m范围内的振动速度波形的主频多大于20Hz、持续时间一般在1秒以内。 以仙女岩隧道下穿埋地天然气管道段的爆破施工为背景，参照天然气管道的敷设 规范，建立爆破振动下埋地天然气管道的三维有限元模型，通过模拟计算结果与现场 实测振动数据的对比分析，既检验模拟计算结果的准确性，又进一步修改完善模型参 数。 以管道振动应力为研究对象，进行不同管道运行工况下的埋地天然气管道的动力 响应分析，包括：不同管道内压、不同管土之间摩擦系数和不同管径等条件下爆破振 动引起的埋地天然气管道的应力分布状态，探讨天然气管道工况参数对埋地管道动力 响应的影响规律。研究证明：在爆破作用下，埋地管道顶部应力最大；最大应力随着 内压的增大而增大；管土之间摩擦系数越大，管道的应力越大；增大管径，管道的应 力减小。 关键词：埋地天然气管道；爆破振动；管道应力；时程分析；动力响应 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1l页 Abstract As a safe，economical and efficient mode of transport，buried pipeline has been widely used in gas remote transport industry．With the implementation of the process of high-speed rail，vibration generate