鲁宁管道打孔盗油管段应力现场测试

针对管道盗油孔自身及其焊接修复时产生的残余应力以及修补结构应力集中降低管道承载能力的现状,对鲁宁管道某盗油管段在实际生产运营中的应力应变分布进行了现场测量.采用电阻应变测量法(电测法),对被盗管段应力应变分布的测试结果进行了分析,结果表明,对管体的强度进行评价时只考虑环向应力即可,盗油孔及其修补结构局部应力集中系数最大值为2.1.     

山体滑坡和泥石流灾害动态监测技术研究

山体滑坡和泥石流等地质灾害对油气管道安全运行构成了潜在的重大危害.阐述了遥感(RS)、GPS、GIS等新技术在评价和定量预测滑坡、泥石流等地质灾害的研究状况,建立了两个非线性滑坡预测模型.针对我国西部地区几条主要油气输送管道,提出了一套动态监测与定量预报系统的技术方案.     

中华绒螯蟹养殖与固城湖水体氮、磷相关性研究

近年来固城湖水环境质量日益恶化的现象呈现明显,为寻求固城湖水环境质量污染原因,本文将利用物料平衡原理,建立氮磷总量的数学模型,计算固城湖中华绒螯蟹养殖每年所产生的氮磷量,经与实测结果验证,该模型是合理可行的。采用Spearman秩相关系数法计算得到,固城湖中华绒螯蟹养殖所产生的氮、磷量与固城湖大湖区、港口和河口的氮、磷量具有明显的相关性。说明固城湖中华绒螯蟹养殖可导致固城湖水体的氮磷总量呈现快速增长。为更好地保护固城湖水生态环境,应严格控制中华绒螯蟹养殖的规模,杜绝中华绒螯蟹养殖产生的有机污水直接排放入固城湖。     

任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有限差分方法对该方程组进行数值离散,并用交错方向隐式格式实现在计算区域内对任意曲线坐标系下的二维浅水方程进行数值求解.为了验证在任意曲线坐标系下二维浅水方程数值求解方法的可靠性、正确性,以DeVriend的180°平面弯道水槽试验物理模型为例进行数值模拟,结果表明,数值计算的结果和DeVriend的试验结果相当吻合,最大绝对误差值约为10^-2,因此,数值计算方法合理可行,可为任意复杂边界的天然河道、湖泊等水域的水动力研究提供有效的计算方法.     

曲线坐标系下三维水动力模型求解新方法

为求解三维水动力模型的高精度数值计算,设计了一种在曲线坐标系下求解的新方法.对ξ,η和ζ共3个方向的空间导数分别采用高精度的紧致有限差分以及非线性项的迎风紧致有限差分格式,时间积分则采用四阶修正Runge-Kutta显式格式.为了验证该算法求解曲线坐标系下三维水动力模型的正确性,选取与De Vriend的180°弯道水槽试验相同的物理参数进行数值试验,计算出水位、流速分布等,并将计算结果与De Vriend的试验值以及先前采用SIMPLEC法获得的数值结果进行了对比分析.结果发现：文中创建的高精度算法获得的数值解比SIMPLEC法计算的数值结果更符合试验值,通过算法定量计算得到的平均速度值与试验测量值之间产生的最大相对误差约为3%.说明构建的高精度紧致有限差分算法来数值求解三维水动力问题是可行的、合理的,为天然河道、明渠以及湖泊等水动力计算提供参考依据.     

涡压挤扩机理的提出及其在岩土工程中的应用

分析非开挖扩径技术在岩土工程领域中的应用现状及其所面临的问题,首次提出并经室内试验和理论分析验证了涡压挤扩机理。分析涡压叶片、流态混凝土以及周围土体的受力关系,建立三者的力学模型,讨论混凝土介质向土体介质中挤入的力学条件。介绍应用涡压挤扩机理实施非开挖扩径过程中拟采用的涡压挤扩设备及施工方案。结果表明：采用涡压挤扩方法实施非开挖扩径在理论上是可行的,具有较强的适用性。所提出的涡压挤扩设备设计方案及其施工工艺流程简单,易加工操作,施工工艺所用的设备与现行的设备兼容性好,略加改造即可用于本方案。涡压挤扩法实施非开挖扩径可应用于岩土工程领域中的抗压桩、抗拔桩、锚管及地基处理等诸多方面。     

跨越断层的埋地管道抗震设计

采用圆柱壳单元模型模拟埋地管道,用非线性土弹簧模拟管-土之间的相互作用,通过有限元软件ANSYS分析了地震活动断层作用下埋地管道的非线性大变形反应.研究了对管道震害造成影响的各项工程参数,包括管道跨越角度、管道埋深、管径、管道径厚比、场地土类型、管材等,可为埋地管道抗震设计提供重要依据.