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节段预制拼装综合管廊承插式接头抗弯性能研究

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中国公路学报 2024年

作者：凌同华余彬谷淡平谭嘉诺肖健长沙理工大学土木工程学院湖南工学院土木与建筑工程学院

抗弯刚度是表征接头抗弯性能的重要力学参数，为给预制拼装综合管廊承插式接头抗弯设计提供理论依据，开展了等尺寸承插式接头抗弯力学性能试验，研究了弯矩作用下接头应变、挠度、张开高度、底部张开量、转角等参数变化规律及破坏特征... 详细信息

抗弯刚度是表征接头抗弯性能的重要力学参数，为给预制拼装综合管廊承插式接头抗弯设计提供理论依据，开展了等尺寸承插式接头抗弯力学性能试验，研究了弯矩作用下接头应变、挠度、张开高度、底部张开量、转角等参数变化规律及破坏特征，并计算接头抗弯刚度。建立了预制拼装综合管廊承插式接头抗弯力学模型，推导了接头抗弯刚度计算解析表达式，并采用有限元软件ABAQUS建立了接头抗弯数值模型，对比分析了三种方法计算得到接头张开距离、张开高度和转角随弯矩变化规律，以验证接头力学模型与数值模型的正确性。结果表明：接头抗弯刚度计算解析公式及有限元数值模型计算得到的接头张开高度、接头转角和底部张开距离随弯矩变化规律均与试验结果基本相同，三者结果吻合良好，验证了接头力学模型与数值模型的正确性；预制拼装综合管廊承插式接头受弯接头变形可分为3个阶段：全截面受压阶段、弹性阶段及极限承载阶段；接头屈服弯矩约为极限弯矩的83%，接头屈服张开距离与转角约为极限状态的1/3；弹性阶段抗弯刚度为40000kN·m/rad，极限承载阶段抗弯刚度为5461kN·m/rad；弯矩作用下承插式接头顶部外侧和承口端底部受压开裂破坏，插口端顶角出现混凝土剥落导致接头破坏。研究结果可为预制拼装综合管廊承插式接头抗弯性能安全评价与设计提供科学依据。

关键词：隧道工程预制拼装管廊抗弯试验承插式接头抗弯刚度计算模型

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预制拼装综合管廊承插式接头抗剪性能研究

应用基础与工程科学学报 2023年第3期31卷 741-751页

作者：凌同华余彬肖南刘贤俊长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410076 长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室湖南长沙410076

地下综合管廊承插式接头抗剪性能直接影响管廊整体结构的安全运营,为研究预制拼装综合管廊承插式接头剪切变形规律,采用有限元软件ABAQUS建立了预制拼装综合管廊承插式接头顺剪与逆剪数值模型,得到接头顺剪与逆剪的极限荷载和极限错台量... 详细信息

地下综合管廊承插式接头抗剪性能直接影响管廊整体结构的安全运营,为研究预制拼装综合管廊承插式接头剪切变形规律,采用有限元软件ABAQUS建立了预制拼装综合管廊承插式接头顺剪与逆剪数值模型,得到接头顺剪与逆剪的极限荷载和极限错台量,并进一步分析接头顺剪与逆剪的抗剪刚度,最后分析了轴力对接头抗剪性能的影响.研究表明:不同剪切工况下承插式接头变形规律与破坏类型均不同,顺剪工况下接头变形分为4个阶段,接头为延性破坏;逆剪工况下承插式接头变形分为3个阶段,接头呈脆性破坏,增大轴力可以提高承插式接头的极限剪切承载力.研究结果为地下综合管廊设计与安全运营提供科学依据.

关键词：预制拼装管廊承插式接头抗剪性能剪切刚度极限承载力抗剪阶段数值模拟

预制拼装综合管廊承插式接头剪切力学性能研究

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地下空间与工程学报 2023年第2期19卷 541-549页

作者：凌同华余彬黄阜何文超长沙理工大学土木工程学院长沙410076 长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室长沙410076

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力... 详细信息

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力与极限错台位移。结果表明:预制拼装综合管廊节段剪切造成管廊接头内侧受压外侧受拉,接头插口端应力分布在竖向侧壁,承口端主要由顶底板两侧受力,承插式接头最大主应力集中在承口端侧壁顶部外侧1 m处及插口端的底板;管廊节段顺剪接头剪力随沉降增大而减小,逆剪接头剪力随沉降增大而增大,承插式接头顺剪与逆剪工况极限剪应力分别为407 kN和512 kN左右,研究结果可为预制拼装综合管廊安全运营提供科学依据。

关键词：预制拼装管廊承插式接头差异沉降接头变形抗剪性能极限承载力

大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数探究

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水利与建筑工程学报 2016年第4期14卷 89-92,101页

作者：常胜牧振伟万连宾新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000 新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆乌鲁木齐830000

针对大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数取值问题,以新疆小洼槽倒虹吸工程为例,结合工程实际选取合理的观测段,并依据多年实测资料,采用伯努利方程原理,初步确定倒虹吸管承插式接头局部水头损失系数。在此基础上,将倒虹吸全段水... 详细信息

针对大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数取值问题,以新疆小洼槽倒虹吸工程为例,结合工程实际选取合理的观测段,并依据多年实测资料,采用伯努利方程原理,初步确定倒虹吸管承插式接头局部水头损失系数。在此基础上,将倒虹吸全段水头损失（包含承插口接头局部水头损失）水力计算结果与上下游水位实测数据进行对比分析,验证该系数取值范围的准确性。最终建议大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数ζ取值范围为0.0035～0.005。

关键词：大口径管道玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数水头损失

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玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数探究

黑龙江水利科技 2019年第1期47卷 57-60页

作者：王鹏辽宁西北供水有限责任公司沈阳110000

文章以某大型输水工程为例,利用伯努利方程原理和工程观测段多年实际监测数据资料,对该输水工程局部水头损失系数进行了初步确定;然后通过对比分析水库上下游水位实测值和倒虹吸全段水头损失水力计算结果,进一步验证了局部水头损失系数... 详细信息

文章以某大型输水工程为例,利用伯努利方程原理和工程观测段多年实际监测数据资料,对该输水工程局部水头损失系数进行了初步确定;然后通过对比分析水库上下游水位实测值和倒虹吸全段水头损失水力计算结果,进一步验证了局部水头损失系数的准确性与可靠性。结合该输水工程玻璃钢管承插式接头实际情况和已有文献资料,最终确定0.0032-0.0045为该水利工程局部水头损失系数的最佳取值范围。

关键词：承插式接头局部水头损失大型输水工程玻璃钢管

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供水管承插式刚性接头渗漏模型研究

供水管承插式刚性接头渗漏模型研究

预制装配式综合管廊不同连接件承插接头抗剪性能试验研究

第六届全国防震减灾工程学术研讨会暨第二届海峡两岸地震工...

作者：李斌刘威同济大学

对震后管线渗漏面积进行合理计算,并给出新的渗漏面积表达式。刚性接头在轴力作用下有三种可能的破坏模式:滑移破坏、受剪破坏和受拉破坏。采用力学分析方法,分别计算三种破坏模式下接头所能承担的最大轴力。结果表明填料与插口外壁之... 详细信息

对震后管线渗漏面积进行合理计算,并给出新的渗漏面积表达式。刚性接头在轴力作用下有三种可能的破坏模式:滑移破坏、受剪破坏和受拉破坏。采用力学分析方法,分别计算三种破坏模式下接头所能承担的最大轴力。结果表明填料与插口外壁之间的黏结面是接头的强度薄弱处,滑移破坏最有可能发生。随着地震烈度的提高,接头所经历的最大轴向变形和最大弯曲变形增大,并且填料破坏程度增加,直至完全损坏不能再承担任何内部水压。利用这一假设可以给出接头渗漏面积的估算表达式,进而改进现有的渗漏模型,使之物理意义更明确。应用新渗漏模型进行一个小型供水管网的抗震功能可靠度分析。分析表明,管网的平均渗漏率随着地震烈度的提高明显增大,相应的节点功能可靠度随之下降。

关键词：承插式接头刚性接头渗漏面积渗漏模型功能可靠度

来源： cnki会议评论

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：张朝刘杰许有俊聂绪致内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古自治区高校城市地下工程研究中心

纵向连接件是预制装配式综合管廊接头的重要组成部分，其将预制管节沿纵向连接成为一个整体。为揭示各类型连接件对预制综合管廊结构和接头受力性能的影响规律，使其得到更好的应用，以包头市新都市区地下综合管廊项目为背景，开展纵向... 详细信息

纵向连接件是预制装配式综合管廊接头的重要组成部分，其将预制管节沿纵向连接成为一个整体。为揭示各类型连接件对预制综合管廊结构和接头受力性能的影响规律，使其得到更好的应用，以包头市新都市区地下综合管廊项目为背景，开展纵向连接件+综合管廊承插接头的剪切模型试验，对比分析4种工况下管廊接头破坏特征及抗剪性能的差异性，探讨不同类型连接件的优缺点。试验结果表明：接头破坏前期以管节的挤压作用为主，后期以连接件的协同变形作用为主导，连接件作用与承担荷载呈正相关；GL-1（短螺杆）协同变形能力最佳，GL-3（钢绞线）次之，GL-2（长螺杆）最差；有无连接件破坏阶段不一致，GL-0（无连接件）可分为部分滑移阶段及破坏发展阶段，纵向连接件可延缓管节破坏进程，GL-1、2、3可大致分为部分滑移阶段、整体滑移阶段及破坏发展阶段；纵向连接件对减小管节的错台量以GL-1最优，且相对于GL-2、3分别减少9.13%、1.70%的错台量；建议在预制综合管廊接头设计中，减小纵向连接件的长度，同时不跨接头布置，有利于保持结构的整体稳定性。研究结果为进一步优化预制地下综合管廊接头及纵向连接件设计提供参考。

关键词：预制综合管廊承插式接头纵向连接件模型试验抗剪性能破坏机制

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供水管网渗漏模型研究

地震工程与工程振动 2014年第1期34卷 180-186页

作者：刘威李斌李杰同济大学土木工程防灾国家重点试验室上海200092 同济大学建筑工程系上海200092

分析了柔性接头和刚性接头在地震下的破坏模式。在此基础上,给出了具有明确物理意义的接头渗漏面积表达式来修正已有的管线渗漏模型。利用管线渗漏试验确定了渗漏模型中的重要参数——渗漏系数。分别用不同模型对一个小型供水管网的抗... 详细信息

分析了柔性接头和刚性接头在地震下的破坏模式。在此基础上,给出了具有明确物理意义的接头渗漏面积表达式来修正已有的管线渗漏模型。利用管线渗漏试验确定了渗漏模型中的重要参数——渗漏系数。分别用不同模型对一个小型供水管网的抗震功能可靠度进行了分析。结果表明:既有渗漏模型高估了管网的抗震能力,而本文建议的渗漏模型的结果更加符合实际。

关键词：承插式接头渗漏面积渗漏模型功能可靠度

大直径承插式钢顶管的施工受力变形测试分析——以厦门高集海堤原水管道迁改工程为例

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隧道建设 2017年第5期37卷 578-585页

作者：甄亮陈锦剑王建华上海交通大学土木工程系上海200240 海洋工程国家重点实验室上海200240

承插式钢顶管可以实现大曲率顶进,但管节间的相对转动对接头和管身的影响机制却未得到系统研究。为研究大直径承插式钢顶管在顶进轴线调整过程中的受力变形特性,本文通过现场测试,详细记录了海底大直径钢顶管在顶进过程中承插式接头的... 详细信息

承插式钢顶管可以实现大曲率顶进,但管节间的相对转动对接头和管身的影响机制却未得到系统研究。为研究大直径承插式钢顶管在顶进轴线调整过程中的受力变形特性,本文通过现场测试,详细记录了海底大直径钢顶管在顶进过程中承插式接头的测缝、径向变形和纵环向应力。结果表明,承插式接头可以适应大直径钢顶管的轴线偏转要求,管节间最大相对偏转角较规范允许的焊接式钢顶管最大偏转角增大了近19倍。在曲线顶进时,承插式钢顶管自身径向变形的调整可有效降低接头处的应力水平,且管节间由偏转产生的附加应力有限。

关键词：钢顶管承插式接头焊接接头现场监测顶进轴线调整受力变形