• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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费鸿禄. 落石冲击作用下埋地管道的动力响应分析[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0229
引用本文: 费鸿禄. 落石冲击作用下埋地管道的动力响应分析[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2025-0229
FEI Honglu. Dynamic response analysis of buried pipelines under rockfall impact[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0229
Citation: FEI Honglu. Dynamic response analysis of buried pipelines under rockfall impact[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2025-0229

落石冲击作用下埋地管道的动力响应分析

doi: 10.11883/bzycj-2025-0229
基金项目: 采场悬臂岩层破断诱震机制与微震前兆信息智能判识(52404082);

Dynamic response analysis of buried pipelines under rockfall impact

  • 摘要: 针对地质灾害高风险区段埋地管道所面临的落石冲击威胁,为深入探究其动力响应特性,本文通过缩尺模型试验与数值模拟相结合的方法,系统研究了埋地管道的动力响应特性。建立的试验模型缩尺比例为1:10,采用落锤冲击试验装置,结合LS-DYNA有限元分析,探讨了管道埋深、壁厚、冲击参数、管道参数和土体特性(土体弹性模量和管土摩擦系数)对埋地管道的影响规律。试验结果表明:同一冲击高度下,管道埋深和壁厚越大,应变峰值越小;落锤偏心冲击时,冲击点偏离管道中心后,对管道上下截面影响降低;冲击高度越高,管道中部应变峰值越大。数值模拟表明:管道最大应力和应变与管道直径、内压、冲击速度正相关,与冲击偏距、土体弹性模量、管道埋深负相关;管土摩擦系数增大对管道应力应变影响有限,超过0.3后影响甚微。基于Pearson相关性分析,各参数影响程度为:冲击偏距>管道内压>管道直径>土体弹性模量>管土摩擦系数,其中管道内压、管道直径、管土摩擦系数与应变正相关,土体弹性模量、冲击偏距与应变负相关,落石冲击偏距和管道内压对埋地管道影响中等偏强相关。研究成果可为高风险区域埋地管道的安全设计提供依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-07-21
  • 网络出版日期:  2025-12-05

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