董冬冬
- 作品数：3 被引量：50H指数：3
- 供职机构：东南大学交通学院岩土工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 地层沉陷过程中埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道力学行为研究被引量：22
- 2017年
- 地层沉陷的发生和发展会导致管道的不均匀沉降变形,进而造成破坏失效。现有研究成果大多基于Winkler弹性地基梁理论进行地层沉陷作用下埋地管道受力变形的分析,这一理论适用的前提是"管土始终接触"。然而由于管土的刚度差异以及管道上方填土的土拱效应,可能出现"管土分离",致使Winkler弹性地基梁理论的适用性值得商榷。因此,需要以试验数据为基础,证实"管土分离"现象的存在,并研究此种状态下管道的受力变形变化规律。利用自制的大型模型试验箱,以长江砂为填料,通过下调控制模型箱底板的不同位移模式模拟地层沉陷的形成和发展,进而研究埋地HDPE双壁波纹管道的受力变形特征。试验结果表明:(1)在模型箱底板的下调过程中,HDPE管道及其填土表面的竖向位移均符合修正高斯分布曲线,且管道竖向位移曲线的宽度系数小于填土表面竖向位移曲线的宽度系数;(2)HDPE管道的上覆土压力在模型箱底板的下调过程中总体呈现出增加的趋势,并呈现出"三维土拱效应"的变化特征;(3)管道下方土压力测试数据证实了地层沉陷发展过程中的"管土分离"现象,而Winkler弹性地基梁理论由于采用了"管土不分离"的假定,其对于埋地管道竖向位移以及其纵向弯矩的计算过于保守,其管道竖向位移的计算值是本文实测值的1.1~9倍,纵向弯矩的计算值是实测应变计算值的3~11倍。
- 周敏周敏杜延军王非尤佺
- 关键词：土力学地层沉陷土压力
- 交通荷载作用下HDPE管道附加弯矩变化规律研究被引量：8
- 2016年
- 近年来,高频重载交通作用致使埋地HDPE管道压屈,进而导致管道破坏事故频发。弯矩是评价管道压屈的重要指标之一。然而,现阶段鲜有关于交通荷载作用下管道附加弯矩的相关研究报道。以管道工程中广泛采用的HDPE管道为研究对象,基于现场足尺试验和数值计算,研究了交通荷载作用下埋地HDPE管道附加弯矩的影响因素及变化规律。研究结果表明:(1)相同管道直径和埋深条件下,交通荷载引起管道的超载弯矩比n(即附加弯矩与管道初始装配弯矩的比值)与交通荷载的大小呈线性关系,且n为定值;(2)n的大小与管顶埋深成指数函数关系,管径对n值的影响可以忽略不计。基于现场试验和数值计算结果,本文提出了交通荷载作用下HDPE管道最大附加弯矩的经验公式,并对经验公式的有效性进行了验证。
- 董冬冬王非张亚军杜延军
- 关键词：交通荷载附加弯矩
- 地层沉陷中埋地HDPE管道力学状态及模型试验分析被引量：26
- 2016年
- 地层沉陷致埋地HDPE管道事故频发,主要原因之一是地层沉陷过程中所诱发的管道附加应力和变形剧增,从而导致管道破坏。已有研究成果大多集中于固定尺寸沉陷区域管道与周围土体力学特性的分析,尚无相关理论预测沉陷发展过程中管道力学响应特征变化规律。利用自制室内足尺大型模型试验系统,以粗砂为管道开挖沟槽回填料,通过调整模型箱底板的下沉模拟地层沉陷形成过程,研究埋地HDPE双壁波纹管道的受力变形特性及其上覆回填料土体的沉降分布规律。试验结果表明:1地层沉陷过程中HDPE管道的竖向变形符合修正高斯分布曲线;2随着土体沉陷的发展,管道顶部土压力随之增大,且试验管道顶部的土拱率由0.7增大到2.05,呈现出明显负土拱效应;3对于相同抗弯刚度管道,土体沉陷变形所致管道附加变形随管道上覆土层厚度的减小而减小;4随着管道抗弯刚度增加,埋地管道对于土体的沉降抑制作用愈加明显。
- 周敏杜延军王非尤佺董冬冬
- 关键词：地层沉陷
