城市排污管道的受力变形特征研究

作     者：鞠海明 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘增荣

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：城市排污管道 受力变形特征 有限元分析 径向应力 侧向土压力 

摘      要：随着国家经济的快速发展，市政地下管道的应用越来越广泛，其中城市排污管道在整个城市市政管网中占有重要的低位。本文在研究地下管道基本计算理论和方法的基础上，对城市排污管道的受力状态及变形特征进行了详细的分析计算，得出了一些有益于城市排污管道设计与施工的初步结论。本文的主要工作内容包括以下几个方面： （1）对管周土压力的常用计算方法及理论进行了简要的阐述，并对本文有限元分析所用软件Plaxis进行了较为详细的介绍。 （2）对软土地区城市地下管道受力性状进行有限元分析，从管道埋深、管径、地下水位、管顶覆土刚度、界面折减系数等影响因素分别对地下管道周围径向应力进行分析，得出各因素对管道土压力的影响规律。同时对管道侧向土压力进行了计算分析，将结果与现行规范计算结果进行对比，提出适合软土地区地下管道侧向土压力的计算方法，其方法与有限元结果有较好的拟合。 （3）对于广东省东莞市沙田镇市政管网工程进行了简要的介绍，分析了工程中的一类管道的管周土压力分布规律，并对该排污管道在雨水淡季及雨季对管周土压力的影响分别作了分析对比，得出雨季对管道周围土压力的影响规律。 （4）将数值分析结果与理论计算结果进行对比，从中找出适合本文所针对工程地区的管顶土压力的计算方法。 （5）根据以上的分析和理论计算，得出软土地区地下管道的变形与破坏规律，为市政工程提供参考建议。