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泥浆护壁钻孔孔壁三维稳定性上限分析

泥浆护壁钻孔孔壁三维稳定性上限分析

作者：王亚辉河北工程大学

学位级别：硕士

在钻孔成孔过程中,孔壁稳定问题一直是普遍存在且备受关注的一个关键性问题。目前,针对孔壁稳定性的理论分析主要是采用二维分析方法,忽略了孔径大小及孔壁周围土体环向挤压作用的影响。孔径相对于钻孔深度来说要小的多,钻孔的三维效应... 详细信息

在钻孔成孔过程中,孔壁稳定问题一直是普遍存在且备受关注的一个关键性问题。目前,针对孔壁稳定性的理论分析主要是采用二维分析方法,忽略了孔径大小及孔壁周围土体环向挤压作用的影响。孔径相对于钻孔深度来说要小的多,钻孔的三维效应更加显著。孔壁稳定性问题属于典型的三维力学问题。如何有效、可靠地评估钻孔开挖过程中孔壁的稳定性,并指导实际工程,是工程技术人员亟待解决的问题。本文基于极限分析上限法,通过对三维孔壁进行一系列的上限解推导、算例分析,提出了孔壁三维稳定性极限分析方法。同时利用有限元分析方法,实现了对钻孔开挖过程的三维数值模拟。主要研究工作及成果如下:（1）建立钻孔三维平动破坏机构,对三维失稳机构的外力做功功率与内部能量耗散进行计算,根据能量原理推导出钻孔临界深度的计算公式。公式考虑了钻孔半径、钻孔深度、环向力、泥浆重度、土体重度和土体抗剪强度。（2）结合强度折减法,推导了孔壁三维稳定系数上限解答。将孔壁三维稳定性问题转化为非线性规划问题,结合相应的约束条件,依据MATLAB数值分析软件内置的非线性优化函数求解出孔壁三维稳定系数最小上限解。通过对是否考虑环向力作用下的孔壁三维分析结果,以及与二维分析结果的对比分析。表明在孔壁三维稳定性分析中考虑环向力作用是十分有必要的。（3）当孔径趋于无穷大时,本文方法对孔壁稳定性的三维分析可转化为二维分析。并通过具体算例,将本文方法对孔壁三维稳定分析结果与已有研究结果进行对比。表明已有研究对孔壁稳定分析偏于保守,本文方法可以充分考虑孔径大小的影响和孔壁周围土体的自稳能力。（4）通过有限元分析方法,对钻孔开挖过程进行三维数值模拟,分析了钻孔开挖后孔壁周围土体环向应力变化情况。并通过模拟得到了钻孔临界深度和孔壁三维稳定系数。将本文方法计算结果与数值模拟结果进行对比分析,进一步验证了本文方法的合理性。通过一系列变参数分析,分析了土体抗剪强度、泥浆重度、孔径以及钻孔深度等因素对孔壁稳定性的影响规律。

关键词：孔壁三维稳定性孔径环向力极限上限分析有限元分析

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圆形底边球面网壳的简化计算法

吉林建筑工程学院学报 1994年第2期11卷 12-20页

作者：孙绍文吉林建筑工程学院建工系

笔者在查阅、推敲对比国内外有关壳体内力计算资料的基础上,向读者推出了求解圆形底边球面网壳杆件内力的简化计算方法,给出了该网壳在自重、雪、风荷载作用下的内力计算公式.按此法求得的内力值可直接用干设计薄壳,又可以换算成网壳的... 详细信息

笔者在查阅、推敲对比国内外有关壳体内力计算资料的基础上,向读者推出了求解圆形底边球面网壳杆件内力的简化计算方法,给出了该网壳在自重、雪、风荷载作用下的内力计算公式.按此法求得的内力值可直接用干设计薄壳,又可以换算成网壳的杆件轴力进行网壳设计.只要边界条件满足本文要求,此法可直接用于工程设计,既有利于壳体结构的推广,又大大减轻设计人员的计算工作量.

关键词：圆形底边球形网壳径向力环向力薄壳理论有矩理论边界效应

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油罐复原理论分析及修复方法探索

石油商技 1998年第5期16卷 38-39页

作者：李国义锦州石化公司储运厂

我厂311号油罐由于呼吸阀失灵,在装车过程中负压过大,造成油罐被抽瘪。此油罐的损坏程度较严重,油罐向一侧倾斜、凹陷,并有2处折破口。此油罐的修复过程如下。清好油罐,达到动焊条件后,向罐内注水以增加重量;然后使用吊车、卷扬机吊拉,... 详细信息

我厂311号油罐由于呼吸阀失灵,在装车过程中负压过大,造成油罐被抽瘪。此油罐的损坏程度较严重,油罐向一侧倾斜、凹陷,并有2处折破口。此油罐的修复过程如下。清好油罐,达到动焊条件后,向罐内注水以增加重量;然后使用吊车、卷扬机吊拉,用机械力使其恢复原形。但在注水过程中,油罐却发生了出人意料的变化。当水注到油罐折痕以上时。

关键词：修复方法油罐理论分析恢复原形罐内注水凹陷部位呼吸阀增加重量环向力作用力

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油罐基础环梁的内力分析及配筋计算

粮食流通技术 2011年第3期 11-14页

作者：鲁明玉国贸工程设计院北京100037

根据粮食行业植物油罐基础的构造特点,分析了基础环梁的受力状态,推导出了基础环梁的环向力计算公式,并通过计算实例,分析了基础环梁的配筋特点。

关键词：基础环梁环向力径向力

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钢制储罐基础设计探讨

四川建筑 2017年第5期37卷 119-121页

作者：龚安苏中国成达工程有限公司四川成都610041

钢制储罐是目前国内外石油化工企业的主要建构筑物之一。作为一种常见的石油化工设备,环墙基础设计困扰着不少年轻设计人员,特别是环墙厚度以及环向力的计算。文章通过对环墙厚度公式推导,并分析影响环墙厚度因素,给出调整环墙厚度建议... 详细信息

钢制储罐是目前国内外石油化工企业的主要建构筑物之一。作为一种常见的石油化工设备,环墙基础设计困扰着不少年轻设计人员,特别是环墙厚度以及环向力的计算。文章通过对环墙厚度公式推导,并分析影响环墙厚度因素,给出调整环墙厚度建议。并比较不同规范计算环向力的优缺点,给出环墙环向力的计算建议方法。最后通过一个钢储罐基础的工程实例,验证了建议方法的适用性和正确性。

关键词：钢储罐环墙基础环向力计算方法

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大型油罐环形基础内力计算与分析

工业建筑 1999年第3期29卷 38-43页

作者：王立忠钱磊陈云敏浙江大学岩土工程研究所

根据大型油罐环形基础的受力特点，分析了影响环形基础内力计算的相关因素，对目前设计环形基础的主要方法作了回顾与分析，并用有限元法分析了不均匀沉降对环形基础内力的影响。最后指出：在软弱的非均质地基中，环基的设置和配筋率主... 详细信息

根据大型油罐环形基础的受力特点，分析了影响环形基础内力计算的相关因素，对目前设计环形基础的主要方法作了回顾与分析，并用有限元法分析了不均匀沉降对环形基础内力的影响。最后指出：在软弱的非均质地基中，环基的设置和配筋率主要取决于环形基础的不均匀沉降。

关键词：环基土侧压力环向力不均匀沉降油罐