| 温度影响下供水管道力学行为数值模拟研究? |
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| 引用本文： | 王丽萍,赵帅,张宛静,宁超列.温度影响下供水管道力学行为数值模拟研究?[J].防灾减灾工程学报,2023,43(5):1141-1150. |
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| 作者姓名： | 王丽萍 赵帅 张宛静 宁超列 |
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| 作者单位： | 重庆科技学院建筑工程学院，重庆 401331;同济大学土木工程学院，上海 200092 |
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| 基金项目： | 重庆市技术创新与应用示范项目（cstc2018jscx-mszdX0126）资助 |
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| 摘 要： | 夏冬季节供水管道漏损和爆管事故频发，表明温度是影响供水管道结构运行安全的重要因素。然而，已有研究大多忽视温度变化对供水管道力学行为的影响。因此，本文采用有限元数值模拟方法，建立了考虑管?土相互作用的热力耦合三维数值模型，研究了地表温度变化对供水管道周围土壤温度场的影响，分析了供水管道因土壤与水温差异造成的力学行为变化，研究了不同温度影响下埋深、管径和壁厚三个因素对供水管道力学行为的影响。 最后，采用均匀试验设计方法，通过大量的有限元数值模拟，建立了供水管道最大应力、最大竖向位移和地表温度变化之间的经验预测方程。研究结果表明：土壤的温度变化幅度小于地表的温度变化幅度，即存在“冬暖夏凉”的效果。因土壤与水体的温度差异，供水管道容易出现“热胀冷缩”的现象，使得供水管道发生漏损或爆管。本文建立的经验预测方程和有限元模拟结果拟合较好，可直接用于评估供水管道不同季节的结构运行风险和沉降风险。
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| 关 键 词： | 供水管道 有限元模拟 温度影响 力学行为 漏损爆管 |
| 收稿时间： | 2022/4/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/6/11 0:00:00 |
Numerical Simulation Investigation of Mechanical Behaviors of Water Mains under Temperature Effect |
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| WANG Liping,ZHAO Shuai,ZHANG Wanjing,NING Chaolie.Numerical Simulation Investigation of Mechanical Behaviors of Water Mains under Temperature Effect[J].Journal of Disaster Prevent and Mitigation Eng,2023,43(5):1141-1150. |
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| Authors: | WANG Liping ZHAO Shuai ZHANG Wanjing NING Chaolie |
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| Institution: | School of Civil Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331 , China; Tongji University, College of Civil Engineering, Shanghai 200092 , China |
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